WO2017194585A1 - Method and apparatus for the alloy-dependent sorting of scrap metal, in particular aluminium scrap - Google Patents

Method and apparatus for the alloy-dependent sorting of scrap metal, in particular aluminium scrap Download PDF

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WO2017194585A1
WO2017194585A1 PCT/EP2017/061149 EP2017061149W WO2017194585A1 WO 2017194585 A1 WO2017194585 A1 WO 2017194585A1 EP 2017061149 W EP2017061149 W EP 2017061149W WO 2017194585 A1 WO2017194585 A1 WO 2017194585A1
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scrap
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analysis
fragment
composition
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PCT/EP2017/061149
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Ronald Gillner
Nils Robert BAUERSCHLAG
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Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh
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    • G01N2223/07—Investigating materials by wave or particle radiation secondary emission
    • G01N2223/076—X-ray fluorescence

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the alloy-dependent sorting of scrap metal, in particular aluminum scrap.
  • the mechanical treatment of the scrap should produce an aluminum scrap product that meets the qualitative requirements of the metallurgical recycling process.
  • different treatment steps are carried out in the prior art, however, only a limited sorting in qualities or alloy compositions of the scrap allowed.
  • the mechanical treatment is usually done by a single or multi-stage crushing of the scrap, followed by various sorting steps.
  • the sorting steps can be, for example, a separation of iron and non-ferrous metals via magnetic separators, air classification, eddy current separation, sensor-based sorting, for example by means of X-ray transmission or fluorescence, induction,
  • LIBS laser-induced plasma spectroscopy
  • NIR near-infrared
  • LIBS Plasma spectroscopy
  • XRF X-ray fluorescence
  • Alloy compositions compared and assigned the respective scrap fragments of the appropriate alloy composition. For example, if an Mg content of 5% is determined during the analysis of a scrap fragment, this scrap fragment is assigned to a Mg5 alloy.
  • the object of the present invention is to provide a method and a device for sorting metal scrap, in particular aluminum scrap, which permit a better sorting of the scrap.
  • Composition analysis is performed, wherein by means of a measurement on the scrap fragment surface composition information about the local composition in a surface region of the scrap fragment is determined, and in which the scrap fragment depending on the measured surface composition information and a predetermined
  • an associated volume composition information about the composition of the scrap fragment in volume is assigned.
  • composition information about the local composition in a surface region of the scrap fragment is determined.
  • the surface composition information in particular comprises values and / or value ranges for the content of alloying elements, for example one or more of the group Mg, Mn, Si or Fe.
  • the surface composition information includes information about the local composition in a surface portion of the scrap fragment. Below a surface area of the scrap fragment is present
  • the surface composition information thus corresponds to compositional information associated with such a surface-sensitive
  • Measuring method can be measured.
  • composition information determined by such an analysis method for example by LIBS or XRF, is used to match predetermined alloy compositions in order to associate the scrap fragments with one of these alloy compositions.
  • the near-surface composition may in some cases be significantly different from the actual composition of the entire scrap fragment in volume differ.
  • the segregation and diffusion effects lead to an element-specific enrichment of individual alloying elements on the surface of the scrap fragment. To make matters worse, the segregation and diffusion effects are different for individual elements.
  • low-alloyed aluminum alloys in which the Mg content is 0.5 wt% in volume results in near-surface enrichment of the Mg such that the Mg content at the surface is a factor of 10 above that
  • the near-surface analysis of the composition of the scrap fragment then provides a result that does not match the actual composition of the scrap fragment and thus leads to misinterpretation.
  • the low-alloyed alloy Mg0.5 would be erroneously assigned to a higher-alloyed alloy Mg5 and accordingly incorrectly sorted.
  • the depth of penetration can be increased by increasing the laser power in laser-assisted methods. However, it penetrates from a certain
  • Penetration depth no longer sufficient light from the generated by the laser beam craters in the scrap fragment surface for LIBS analysis, so that the depth of analysis is still limited.
  • the crater created by the laser beam is typically wider at the scrap fragment surface than at the depth.
  • the crater can be cone-shaped.
  • the LIBS analysis is dominated by the near-surface signal, as most of the material evaporates from this area.
  • the analyzed scrap fragment in the method described here depends on the surface composition information determined by means of measurement and on a predetermined value
  • composition information that characterizes the actual composition of the scrap fragment in volume.
  • the surface composition information and that associated with this surface composition information are different
  • Volume composition information at least partially from each other.
  • a surface composition information indicating a Mg content of 5% may be assigned to a bulk composition information having a Mg content of 0.5%.
  • measured alloying elements can be done in this way an alloy-specific assessment or assignment of the individual scrap fragments. This can then be used, for example, as a sort criterion to
  • the volume composition information comprises values and / or value ranges for the content of alloying elements, for example one or more of the group Mg, Mn, Si or Fe.
  • a device for the sorting of metal scrap, in particular aluminum scrap preferably for carrying out the method described above, with a conveyor, arranged for conveying a lot of scrap fragments, with an analysis device, set up for carrying out composition analysis of conveyed on the conveyor
  • Scrap fragments wherein a composition analysis of a scrap fragment determines the determination of surface composition information about the local
  • Composition in a surface region of the scrap fragment comprises by means of a measurement, and with a control device which is adapted to each of the analyzed with the analyzer scrap fragments depending on the determined by means of measurement surface composition information and a predetermined ZuOrdungsvorschrift an associated one
  • the device has a conveyor which is adapted to convey a quantity of scrap fragments.
  • the conveyor may be
  • the apparatus further comprises an analysis device, which is used to carry out composition analyzes of conveyed on the conveyor
  • Scrap fragments is set up.
  • the analyzer may include an analyzer located above the conveyor to inspect the scrap fragments carried on the conveyor.
  • the analysis analysis of a scrap fragment that can be carried out with the analysis device comprises the determination of a
  • the device further comprises a control device.
  • Control device may in particular have a microprocessor and a memory connected thereto, which contains instructions whose execution on the microprocessor, a processing of data and / or the control of the
  • the control device is set up to analyze the scrap fragment analyzed by the analysis device as a function of the measurement determined by means of measurement
  • Assignment rule to associate an associated volume composition information about the composition of the scrap fragment in volume For example, a function may be stored in a memory of the control device, which function of values for the contents of alloy components of the
  • the calculation rules are in particular defined such that they increase or decrease of
  • the calculation rule may increase a division of an Mg content from the surface composition information by the factor by which the Mg content at the surface is increased in proportion to the volume due to diffusion and segregation effects, thereby increasing an Mg content of a volume composition information to be assigned determine.
  • Scrap fragments provided, it is carried out for a plurality of scrap fragments from the amount of scrap fragments in each case a composition analysis, wherein by means of a measurement on the respective scrap fragment a
  • Assignment rule assigned an associated volume composition information about the composition of the respective scrap fragment in volume. In this way, a lot of scrap fragments can be analyzed in a fast and reliable manner in scrap fragment-more accurate (i.e., single grain-accurate) resolution. In particular, a lot of scrap can be reliable in this way
  • composition can then be used, for example, for furnace charging programs or to control scrap shipments.
  • Volume composition information can be sorted.
  • the amount of scrap fragments may be provided, for example, via a conveyor belt via which the scrap fragments are transported to a location for the
  • the scrap fragments are separated before performing the composition analysis, so that the individual scrap fragments are spatially separated from each other, for example, transported one after the other on a conveyor belt. This facilitates the analysis of the individual scrap fragments and the assignment of the respective volume composition information to the individual
  • the device preferably has a
  • Singling device which is set up for the separation of scrap fragments before their analysis.
  • the scrap fragment is sorted depending on the assigned volume composition information. If a quantity of scrap fragments is provided, the scrap fragments are accordingly sorted from the quantity of scrap fragments depending on the respectively assigned volume composition information
  • Sorting device which is adapted to scrap fragments depending on the scrap fragments by the control device respectively associated
  • the volume composition information of a scrap fragment determined in the method which is the actual volume composition of the scrap fraction
  • Surface composition information can be instantaneous in this way can be used to sort the scrap fragment alloy-specific.
  • Scrap fragments of several alloys contains, to be sorted.
  • the sorting device may in particular have a material supply, via which the scrap fragments are transported to the sorting device, and a sorter which controls the scrap fragments supplied via the material feed, depending on the respective scrap fragments
  • Assigning volume composition information to one of at least two provided material drains with which the sorted scrap fragments are removed from the sorter.
  • the scrap fragment is determined as a function of the measurement
  • Assignment rule assigned an associated volume composition information depending on the determined by means of measurement
  • a volume composition information is selected from a plurality of predetermined volume composition information.
  • a memory of the control device a
  • Assignment rule be stored, the more predetermined
  • Allocation areas for the surface composition information each assigns an alloying area for the volume composition information. The assignment between an alloy region for the
  • surface composition information and an alloying region for the volume composition information are each selected so that scrap fragments of an alloy in the alloy region for the
  • volume composition information when analyzed with the analyzer a surface composition information in each associated Show alloying area for the surface composition information. For a surface composition information determined by measurement, then the given alloying range for the
  • Volume composition information is assigned, which is assigned to the given alloying area for the surface composition information, in which the determined by measurement
  • predetermined volume composition information each assigned a predetermined associated surface composition information and the selection of the volume composition information from the plurality of predetermined
  • Volume composition information is provided by comparing the measurement-related surface composition information with the
  • the selected alloying area for the volume composition information may then be the volume composition information corresponding to the volume composition information
  • the ZuOrdungsvorschrift or the alloy ranges for the
  • GDOES Glow discharge spectroscopy
  • Alloy areas are used for the volume composition information and of each other assignments.
  • the analysis results which represent the element contents at different surface depths, can then represent the database for the evaluation of the measurement results of, for example, a LIBS system, which is then used for the subsequent sorting via the definition of a corresponding assignment rule.
  • the ZuOrdnungsvorschrift can also correlations between individual
  • composition information of an associated Allocate volume composition information is associated with an associated Allocate volume composition information.
  • Assignment rule make an assignment depending on a ratio of the contents of two alloying elements, for example, the ratio of the Mg content to the Mn content of an aluminum alloy.
  • the LIBS system determined ratio of contents of the depth of analysis detected by the laser of the LIBS system can be practically used as a fingerprint to obtain this surface composition information of a particular alloy, particularly an analysis value from a GDOES measurement and thus one
  • Composition analysis determines surface composition information about the local composition in a surface portion of the scrap fragment, the surface area being from the surface of the scrap fragment
  • Scrap fragments up to a known or predetermined depth f depth of analysis for example, to a depth in the range of 1 - 100 ⁇ , in particular 1 - 10 ⁇ extends.
  • the depth can be adjusted, for example, by the laser power and / or the choice of a particular laser type.
  • the depth of analysis is fixed and therefore known. Accordingly, the assignment rule
  • the choice of laser type, laser power and / or optics used for the laser also allows the footprint of the laser beam to be selected, i.e., depending on a known or predetermined depth of analysis. specify the size of the spot of the laser beam on the scrap fragment surface, and / or the crater shape of the crater introduced by the laser beam into the scrap fragment surface.
  • the assignment rule is preferably dependent on
  • a Laser beam generated a cylindrical, a conical or a spherical crater in the scrap fragment surface.
  • the signals from different depths approximately equal to the overall LIBS measurement result.
  • the near-surface areas of the crater dominate the overall LIBS measurement.
  • a GDOES analysis which provides the depth-dependent composition of scrap fragments, can be performed as described in a LIBS measurement
  • Surface composition information can be determined by the depth-dependent composition from the surface to the previously known
  • Analysis depth is averaged or integrated. By a weighted averaging or integration, the crater shape can be taken into account. In this way, the measurement result of the LIBS measurement for a scrap fragment is known
  • the analysis device comprises a spectroscopic analysis device, in particular a
  • X-ray fluorescence analysis (XRF).
  • XRF X-ray fluorescence analysis
  • the surface composition information determined by measurement comprises values for the contents of at least two alloy components of the scrap fragment.
  • the surface composition information may include values for the contents of two or more of the alloying elements Mg, Mn, Si or Fe. It was found that the assignment of a volume composition information to a
  • Surface composition information is more reliable when more than one alloy component of the scrap fragment is analyzed.
  • typically a number of maximum four alloy components is sufficient to reliably associate surface composition information such that the surface composition information preferably includes values for the contents of a maximum of four alloy components of the scrap fragment.
  • Sorting scrap fragments by alloy by performing the composition analysis and sorting on the individual scrap fragments from the set. Accordingly, a plurality of scrap fragments of an amount are sorted depending on the particular composition analysis depending on the alloy. In another embodiment, the scrap fragments are singulated before composition analysis is performed on the scrap fragments. In a corresponding embodiment of the device, this comprises one
  • Singulation device which is set up to separate scrap fragments before they are fed to the analysis device. By separating the scrap fragments have a predetermined order, with which they are transported through the device. The assignment of selected
  • Volume composition information on respective scrap fragments can therefore be made simply by associating the volume composition information with an order corresponding to the order of the scrap fragments.
  • the control device can then control the sorting device in the predetermined sequence depending on the volume composition information. Since the order of the scrap fragments remains as unchanged as possible during transport through the device, each scrap fragment can be sorted according to the volume composition information respectively assigned to this scrap fragment in this way.
  • the device comprises a
  • Detecting device which is adapted to detect the position of transported on the conveyor scrap fragments, wherein the control device is adapted to control the analysis device and / or the sorting device depending on the detected position of a scrap fragment.
  • the detection device may comprise, for example, a camera or a laser scanner in order to detect the position of scrap fragments on the conveyor.
  • a laser beam used for the analysis can be aimed precisely at the scrap fragment.
  • the sorting device is controlled depending on the detected position of the scrap fragment, an accurate sorting can be done. For example, in a pneumatic sorting a blast of air can be targeted to the scrap fragment to supply it to a specific partial flow.
  • the order in which the scrap fragments are transported through the device can also be detected with the detection device. This facilitates the assignment of the as stated above
  • volume composition information and the sorting of the scrap fragments.
  • control device is set up to control the implementation of the previously described method or an embodiment thereof.
  • the controller includes a processor and associated memory containing instructions the execution of which on the processor effectuates the method or an embodiment thereof described above. In this way, a substantially automatic operation of the device is possible, in which the device supplied scrap fragments are sorted alloy-specific. Further advantages and features of the method and the device will become apparent from the following description of embodiments, reference being made to the accompanying drawings.
  • FIG. 2 shows the analysis device of the device from FIG. 1, the allocation of volume composition information, FIG. Fig. 4 Examples of measured depth-dependent
  • Fig. 5 shows an embodiment of the method according to the invention.
  • Fig. 1 shows an embodiment of the device according to the invention for the sorting of metal scrap, in particular aluminum scrap, in a schematic representation.
  • the device 2 comprises a separating device 3 and a conveyor 4 in the form of a conveyor belt, with which of the
  • Singling device 3 isolated scrap fragments 6 can be supported by the device 2. The transport of the scrap fragments 6 through the device 2.
  • Device 2 is represented in FIG. 1 by the material stream 7 indicated as arrow. Furthermore, the device 2 has an analysis device 8, which is set up to carry out a compositional analysis on the scrap fragments 6 conveyed on the conveyor 4. For this purpose, the analysis device 8 has a spectroscopic analysis device 10, which may be, for example, an analysis device for laser-induced plasma spectroscopy.
  • the device 2 further comprises a control device 12, which for
  • Control device 12 in particular a microprocessor 14 and an associated memory 16 which contains commands whose execution causes the control of the device 2 on the processor.
  • the analyzer 10 is connected via a data link 18 to the controller 12 to those determined by the analyzer 10
  • Control device 12 to transmit.
  • the controller 12 is further adapted to receive one of the surface composition information depending on the surface composition information received via the data link 18 and a predetermined mapping rule stored in the memory 16
  • volume composition information is explained in more detail below in connection with FIG. 4.
  • the assignment of the volume composition information to the respectively associated scrap fragments 6 can be effected, for example, by associating the volume composition information with an order corresponding to the order of the scrap fragments 6. Because the
  • Scrap fragments 6 are separated by the singulator 3 and are therefore transported sequentially in a particular order by the device 2, a clear assignment can be achieved in this way.
  • the device 2 also has a sorting device 20, which is set up, the scrap fragments 6 depending on the respectively zu extract
  • Scrap fragments 6 are shown schematically in FIG. 1 by dividing the material stream 7 into two partial streams 22 and 24. Contains the stream of material 7, for example, scrap fragments of low-alloy aluminum alloys with a Mg and / or Mn content of max. 0.5 wt .-% and high-alloyed
  • Aluminum alloys for example with a Mg and / or Mn content of more than 2 wt .-%, so can be sorted by the sorting device 20 of the
  • Scrap fragments 6 take place from the material flow 7, in which scrap fragments, their assigned volume composition information indicates a low Mg and Mn content, the first substream 22 and the remaining high alloy
  • Scrap fragments are assigned to the second partial flow 24.
  • the sorting device 20 shown in FIG. 1 has a controllable, between a closed position (solid line) and an open position
  • Scrap fragments are also pneumatically one of the two streams 22, 24 are assigned by being transported by a short, strong air blast in the respective partial flow.
  • the device 2 also has a detection device 28 in the form of a camera, with which the position of conveyed on the conveyor 4
  • Scrap fragments 6 can be detected.
  • a camera for example, a laser scanner can be used.
  • a lot of scrap fragments 6 is placed in the singling device 3 and separated there, so that the scrap fragments 6 pass sequentially in a fixed sequence on the conveyor 4 and with this through the
  • the separated scrap fragments 6 are sequentially detected by the detection device 28, whereby the order of the scrap fragments 6 is detected.
  • the individual scrap fragments are then analyzed in the analysis device 8 and the control device 12 selects from the surface composition information determined in the analysis and the predetermined one
  • Assignment rule from an associated volume composition information and assigns them to the respective scrap fragment 6. The assignment of
  • volumenzusammen ammen ammen takes place here in that the volume composition information, the detected order of
  • the scrap fragments 6 are then supplied depending on the respectively assigned volume composition information in each case one of the two partial streams 22, 24. For this purpose, using the with the
  • Detection device 28 detected order of the scrap fragments 6 determines which scrap fragment 6 comes next to the flap 26 and the flap 26 depending on the this scrap fragment 6 assigned
  • volumenzusammen issinformation controlled so that the scrap fragment is supplied to the correct partial flow 22, 24.
  • FIG. 1 two partial streams 22, 24 are shown by way of example. However, the material stream 7 can of course also be divided into more than two partial streams.
  • the sorter 20 is shown in FIG. 1 as a spatially separate unit for
  • Analysis device 8 shown the sorting device 20 and the
  • analysis device 8 can also overlap spatially. For example, the sorting of the scrap fragments 8 can take place immediately after the analysis.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the analysis device 8 of the device 2 from FIG. 1.
  • the analysis device 10 in this embodiment is an analysis device for laser-induced plasma spectroscopy.
  • the analyzer 10 comprises a laser source 30 with which a conveyed on the conveyor belt 4
  • Scrap fragment 6 can be acted upon by a pulsed laser beam 32.
  • the incident laser beam 32 is a small volume 34 at the
  • Volume 34 contained alloying elements is.
  • the volume 34 or the crater corresponding to the volume have a conical shape in this exemplary embodiment.
  • the cross section of the crater or of the volume 34 thus decreases in depth, so that the light 38 is predominantly dominated by the uppermost layers of the volume 34.
  • the analyzer 10 has an optic 40 to capture the light 38 and pass it via a light guide 42 to a spectrometer 44, with which the
  • Spectral distribution of the light 38 can be analyzed.
  • An evaluation device 46 connected to the spectrometer then calculates from the measured
  • the evaluation device 46 provides a surface composition information 50, i. a
  • the surface composition information 50 is indicated in FIG. 2 with a “0" for "surface” and contains contents for various alloying elements (Mg, Mn, Cu, etc.) in wt .-%. This surface composition information 50 is sent to the controller 12 in the device 2 for further processing via the data link 18.
  • Fig. 3 shows schematically how the control device 12 of the
  • Anaiyse issued 8 associated surface composition information 50 assigns an associated volume composition information.
  • the control device 12 first receives in a first step 60 the surface composition information 50 measured by the analysis device 8.
  • a second step 62 the controller 12 selects depending on the surface composition information 50 and one in the memory 16
  • the assignment rule 64 in the present example includes a table in which a plurality of alloy areas for the surface composition information 68a, 68b, etc., each have an associated alloy area for the
  • Volume composition information 70a, 70b, etc. is assigned.
  • the alloy areas shown numerically in the figure are exemplary.
  • the controller 12 compares the
  • the volume composition information alloy area 70a associated with this alloy area displays the volume composition information 66 associated with the surface composition information 50, with which the sorter 20 is controlled.
  • Sorting device 20 depending on the volume composition information 66 instead of the surface composition information 50, takes into account that the composition determined by the analysis device 8 on the surface of the scrap fragment 6 deviates from the actual volume composition of the scrap fragment 6 due to segregation and diffusion effects. As a result, a more reliable alloy-specific sorting of the scrap fragments based on the volume composition is possible.
  • Scrap delivery it is preferably examined which volume compositions of a scrap fragment in which surface compositions
  • a quantity of scrap fragments such as a scrap shipment to be sorted, can be removed before feeding to the device 2 individual sample fragments for which on the one hand the
  • the volume composition is analyzed. From the relationships between the surface composition and the volume composition determined in this analysis, the assignment rule 64 can then be defined.
  • the analysis of the sample fragments can, for example, by means of
  • Glow discharge spectroscopy are investigated.
  • the sample fragment is used as a cathode in a DC plasma.
  • Cathode sputtering gradually removes layer by layer material from the surface of the sample fragment, whereby the ablated atoms in the plasma emit characteristic light which is examined spectroscopically.
  • the composition of the sample fragments can be analyzed depending on the depth.
  • Fig. 4 is a graph showing measurement results of a GDOES analysis on two scrap fragments. The graph shows the depth dependent one
  • the abscissa indicates the depth in ⁇ , i. the distance from the surface of the alloying element Mg.
  • the first analyzed scrap fragment consisted of an AA5XXX aluminum alloy.
  • the horizontal line (a) shows the average Mg content of the scrap fragment determined by optical emission spectroscopy (OES).
  • OES optical emission spectroscopy
  • the sparks penetrate deeper into the material and thus provide a value that corresponds to the average composition.
  • an OES can be used to measure a very accurate compositional value.
  • the measurement curve (b) shows the depth dependent Mg content of the scrap fragment determined by GDOES.
  • the second analyzed scrap fragment consisted of an AA6XXX type aluminum alloy.
  • the horizontal line (c) again shows the average Mg content of the scrap fragment, which was determined by means of optical emission spectroscopy (OES).
  • the measurement curve (d) shows the depth dependent Mg content of the scrap fragment determined by GDOES.
  • the measurement results shown in FIG. 4 can be used, for example, to generate a corresponding assignment rule 64, for example for a sort to be sorted Scrap delivery, to define.
  • it can be deduced from the diagram which Mg content in the volume for certain scrap fragments corresponds to a specific Mg content of a surface composition information.
  • the Mg content can be determined, which at the volume content according to line (a) or (c) from the measurement with that shown in FIG.
  • the penetration depth 48 of the laser beam 32 depends in
  • the Mg value can be one
  • the averaging or integration is carried out weighted to the footprint of the laser beam and / or the crater shape of the laser beam in the
  • scrap fragment surface introduced crater can.
  • surface-near contents are preferably weighted correspondingly more.
  • the diagram in FIG. 4 also shows that a direct use of the Mg contents measured by the analysis device 8 for the control of the
  • Sorting device 20 without taking account of the assignment rule 64 to significant misinterpretations in terms of the composition of
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention using the apparatus 2 shown in FIG. 1.
  • scrap fragments 6 are fed to the conveying device 4 of the analysis device 8 and there
  • the individual scrap fragments are subjected to a pulsed laser beam 32 by the analyzer 10 and a respective one of the resulting light emission
  • control device 12 selects for each surface composition information 50 by means of the ZuOrdnungsvorschrift 64 an associated volume composition information 66 and assigns them to the respective scrap fragment 6. in a third step 84, the controller 12 controls the
  • Sorting device 20 such that the respective scrap fragment 6 is sorted depending on the volume composition information 66, i. in the present example one of the two partial streams 22 or 24 is assigned.
  • an improved alloy-specific sorting of scrap fragments can be achieved with the device described and with the described method.

Abstract

The invention relates to a method for the alloy-dependent sorting of scrap metal, in particular aluminium scrap, in which a composition analysis is carried out on a scrap fragment (6), wherein, by means of a measurement carried out on the scrap fragment (6), surface composition information (50) about the local composition in a surface region of the scrap fragment (6) is determined, and in which associated volumetric composition information (66) about the composition of the scrap fragment (6) in terms of volume is assigned to the scrap fragment (6) depending on the surface composition information (50) determined by means of measurement and on a given assignment rule (64). The invention also relates to an apparatus (2) for sorting scrap metal, in particular aluminium scrap, having a conveyor (4), designed to convey a quantity of scrap fragments, having an analysis device (8), designed to carry out composition analyses on scrap fragments (6) conveyed on the conveyor (4), wherein a composition analysis of a scrap fragment (6) comprises the determining of surface composition information (50) about the local composition in a surface region of the scrap fragment (6) by means of a measurement, and having a control device (12) which is designed to assign in each case associated volumetric composition information (66) about the composition of the scrap fragment (6) in terms of volume to the scrap fragment (6) analysed by the analysis device (8), depending on the surface composition information (50) determined by means of measurement and on a given assignment rule (64).

Description

Verfahren und Vorrichtung für das legierungsabhängige Sortieren von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott  Method and device for the alloy-dependent sorting of metal scrap, in particular aluminum scrap
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für das legierungsabhängige Sortieren von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott. The invention relates to a method and a device for the alloy-dependent sorting of scrap metal, in particular aluminum scrap.
Im Stand der Technik erfolgt das Sortieren bzw. Recyceln von Aluminium über mehrere Verfahrensschritte. Diese umfassen in der Regel das Sammeln der In the prior art, the sorting or recycling of aluminum takes place over several process steps. These usually include collecting the
unterschiedlichen Aluminiumschrotte, eine mechanische Aufbereitung der Schrotte und eine anschließende metallurgische Verwertung der Schrotte. different aluminum scrap, a mechanical treatment of the scrap and a subsequent metallurgical utilization of the scrap.
Für ein ressourceneffizientes Recycling sollte die mechanische Aufbereitung der Schrotte ein Aluminiumschrottprodukt erzeugen, das den qualitativen Ansprüchen des metallurgischen Verwertungsweges entspricht. Hierzu werden im Stand der Technik unterschiedliche Aufbereitungsschritte durchgeführt, die allerdings nur eine begrenzte Sortierung in Qualitäten bzw. Legierungszusammensetzungen der Schrotte erlaubt. For resource-efficient recycling, the mechanical treatment of the scrap should produce an aluminum scrap product that meets the qualitative requirements of the metallurgical recycling process. For this purpose, different treatment steps are carried out in the prior art, however, only a limited sorting in qualities or alloy compositions of the scrap allowed.
Die mechanische Aufbereitung erfolgt in der Regel über eine ein- oder mehrstufige Zerkleinerung der Schrotte, der sich dann diverse Sortierschritte anschließen. Die Sortierschritte können beispielsweise eine Trennung von Eisen und NE-Metallen über Magnetscheider, Windsichtung, Wirbelstromscheidung, sensorgestützte Sortierungen zum Beispiel mittels Röntgentransmission oder -fluoreszens, Induktion, The mechanical treatment is usually done by a single or multi-stage crushing of the scrap, followed by various sorting steps. The sorting steps can be, for example, a separation of iron and non-ferrous metals via magnetic separators, air classification, eddy current separation, sensor-based sorting, for example by means of X-ray transmission or fluorescence, induction,
laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) oder Nahinfrarotanalyse (NIR) bewirken. Die verfahrenstechnische Kombination dieser Sortierschritte erlaubt das Sortieren der Schrotte in unterschiedliche Aluminiumqualitäten, d.h. insbesondere abhängig von ihrer Legierungszusammensetzung. Um unterschiedliche Aluminiumlegierungen legierungsspezifisch sortieren zu können, müssen ein oder mehrere Legierungselemente der einzelnen Schrottfragmente bestimmt werden. Hierzu werden typischerweise Systeme für laserinduzierte cause laser-induced plasma spectroscopy (LIBS) or near-infrared (NIR) analysis. The procedural combination of these sorting steps allows the sorting of the scrap into different aluminum grades, ie in particular depending on their alloy composition. In order to sort different aluminum alloys alloy-specific, one or more alloying elements of the individual scrap fragments must be determined. For this purpose, typically systems for laser-induced
Plasmaspektroskopie (LIBS) oder Röntgenfluoreszenz (XRF) eingesetzt. Die mit diesen Systemen erzeugten Analyseergebnisse werden mit vorgegebenen Plasma spectroscopy (LIBS) or X-ray fluorescence (XRF) used. The analysis results generated with these systems are given with
Legierungszusammensetzungen verglichen und die jeweiligen Schrottfragmente der passenden Legierungszusammensetzung zugeordnet. Wird beispielsweise bei der Analyse eines Schrottfragments ein Mg-Gehalt von 5% ermittelt, so wird dieses Schrottfragment einer Mg5-Legierung zugeordnet.  Alloy compositions compared and assigned the respective scrap fragments of the appropriate alloy composition. For example, if an Mg content of 5% is determined during the analysis of a scrap fragment, this scrap fragment is assigned to a Mg5 alloy.
Es wurde jedoch festgestellt, dass trotz der Analyse der Schrottfragmente nur eine mäßig gute legierungsspezifische Sortierung von Aluminiumschrotten erreicht werden kann. Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Sortieren von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott, bereitzustellen, die eine bessere Sortierung der Schrotte erlauben. However, it was found that despite the analysis of the scrap fragments, only a moderately good alloy-specific sorting of aluminum scrap can be achieved. Against this background, the object of the present invention is to provide a method and a device for sorting metal scrap, in particular aluminum scrap, which permit a better sorting of the scrap.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zumindest teilweise gelöst durch Verfahren für das legierungsabhängige Sortieren von Metallschrott, insbesondere This object is achieved at least partially by methods for the alloy-dependent sorting of metal scrap, in particular
Aluminiumschrott, bei dem an einem Schrottfragment eine Aluminum scrap, in which a scrap fragment of a
Zusammensetzungsanalyse durchgeführt wird, wobei mittels einer Messung an dem Schrottfragment eine Oberflächenzusammensetzungsinformation über die lokale Zusammensetzung in einem Oberflächenbereich des Schrottfragments bestimmt wird, und bei dem dem Schrottfragment abhängig von der mittels Messung bestimmten Oberflächenzusammensetzungsinformation und einer vorgegebenen  Composition analysis is performed, wherein by means of a measurement on the scrap fragment surface composition information about the local composition in a surface region of the scrap fragment is determined, and in which the scrap fragment depending on the measured surface composition information and a predetermined
ZuOrdnungsvorschrift eine zugehörige Volumenzusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des Schrottfragments im Volumen zugeordnet wird. To order regulation, an associated volume composition information about the composition of the scrap fragment in volume is assigned.
Bei dem Verfahren wird an einem Schrottfragment eine Zusammensetzungsanalyse durchgeführt, bei der mittels einer Messung an dem Schrottfragment eine Oberflächenzusammensetzungsinformation über die lokale Zusammensetzung in einem Oberflächenbereich des Schrottfragments bestimmt wird. In the method, a compositional analysis is performed on a scrap fragment in which a measurement is made on the scrap fragment Surface composition information about the local composition in a surface region of the scrap fragment is determined.
Die Oberflächenzusammensetzungsinformation umfasst insbesondere Werte und / oder Wertebereiche für den Gehalt von Legierungselementen, beispielsweise eines oder mehrerer aus der Gruppe Mg, Mn, Si oder Fe. The surface composition information in particular comprises values and / or value ranges for the content of alloying elements, for example one or more of the group Mg, Mn, Si or Fe.
Die Oberflächenzusammensetzungsinformation umfasst Informationen über die lokale Zusammensetzung in einem Oberflächenbereich des Schrottfragments. Unter einem Oberflächenbereich des Schrottfragments wird vorliegend ein The surface composition information includes information about the local composition in a surface portion of the scrap fragment. Below a surface area of the scrap fragment is present
oberflächennahes Volumen des Schrottfragments verstanden. Oberflächensensitive Messverfahren, wie beispielsweise LIBS oder XRF, haben eine begrenzte Analysetiefe und analysieren die Zusammensetzung eines Materials daher nur in einem understood near-surface volume of the scrap fragment. Surface-sensitive measuring methods, such as LIBS or XRF, have a limited depth of analysis and therefore only analyze the composition of a material in one
oberflächennahen Volumen zwischen der Oberfläche des Schrottfragments und der Analysetiefe, Die Oberflächenzusammensetzungsinformation entspricht damit einer Zusammensetzungsinformation, die mit einem solchen oberflächensensitiven near-surface volume between the surface of the scrap fragment and the depth of analysis. The surface composition information thus corresponds to compositional information associated with such a surface-sensitive
Messverfahren gemessen werden kann. Measuring method can be measured.
Im Stand der Technik werden die mit einem solchen Analyseverfahren, beispielsweise durch LIBS oder XRF, ermittelten Zusammensetzungsinformationen zum Abgleich mit vorgegebenen Legierungszusammensetzungen verwendet, um die Schrottfragmente eine dieser Legierungszusammensetzungen zuzuordnen. In the prior art, the composition information determined by such an analysis method, for example by LIBS or XRF, is used to match predetermined alloy compositions in order to associate the scrap fragments with one of these alloy compositions.
Im Rahmen der Erfindung wurde jedoch erkannt, dass dieses Vorgehen zu In the context of the invention, however, it was recognized that this procedure too
Fehlinterpretationen führen kann, da die verwendeten Analyseverfahren Misinterpretation may result because the analysis methods used
Analyseergebnisse liefern, die von der tatsächlichen gesamten Zusammensetzung des Schrottfragments abweichen.  Provide analysis results that differ from the actual total composition of the scrap fragment.
Aufgrund von Seigerungs- und Diffusionseffekten im Material des Schrottfragments kann die oberflächennahe Zusammensetzung nämlich zum Teil deutlich von der tatsächlichen Zusammensetzung des gesamten Schrottfragments im Volumen abweichen. Insbesondere führen die Seigerungs- und Diffusionseffekte zu einer elementspezifischen Anreicherung einzelner Legierungselemente an der Oberfläche des Schrottfragments. Erschwerend kommt noch hinzu, dass die Seigerungs- und Diffusionseffekte für einzelne Elemente unterschiedlich ausgeprägt sind. In fact, due to segregation and diffusion effects in the material of the scrap fragment, the near-surface composition may in some cases be significantly different from the actual composition of the entire scrap fragment in volume differ. In particular, the segregation and diffusion effects lead to an element-specific enrichment of individual alloying elements on the surface of the scrap fragment. To make matters worse, the segregation and diffusion effects are different for individual elements.
Beispielsweise kommt es bei niedriglegierten Aluminiumlegierungen, bei der der Mg- Gehalt im Volumen bei 0,5 Gew.-% liegt, zu einer oberflächennahen Anreicherung des Mg, so dass der Mg-Gehalt an der Oberfläche um einen Faktor 10 über dem For example, low-alloyed aluminum alloys in which the Mg content is 0.5 wt% in volume results in near-surface enrichment of the Mg such that the Mg content at the surface is a factor of 10 above that
eigentlichen Mg-Gehalts im Volumen liegt. actual Mg content is in volume.
Die oberflächennahe Analyse der Zusammensetzung des Schrottfragments liefert dann ein Ergebnis, das mit der eigentlichen Zusammensetzung des Schrottfragments nicht übereinstimmt und somit zu Fehlinterpretationen führt. Beispielsweise würde die niedriglegierte Legierung Mg0,5 wegen des gemessenen hohen Mg-Gehalts an der Oberfläche fälschlicherweise einer höherlegierten Legierung Mg5 zugeordnet und entsprechend falsch einsortiert. The near-surface analysis of the composition of the scrap fragment then provides a result that does not match the actual composition of the scrap fragment and thus leads to misinterpretation. For example, due to the measured high Mg content at the surface, the low-alloyed alloy Mg0.5 would be erroneously assigned to a higher-alloyed alloy Mg5 and accordingly incorrectly sorted.
Bei Laser-gestützten Verfahren lässt sich die Eindringtiefe zwar grundsätzlich durch Erhöhung der Laserleistung erhöhen. Allerdings dringt ab einer bestimmten In principle, the depth of penetration can be increased by increasing the laser power in laser-assisted methods. However, it penetrates from a certain
Eindringtiefe nicht mehr ausreichend Licht aus dem durch den Laserstrahl erzeugten Krater in der Schrottfragmentoberfläche zur LIBS-Analyse, so dass die Analysetiefe dennoch begrenzt ist. Weiterhin ist der durch den Laserstrahl erzeugte Krater an der Schrottfragmentoberfläche typischerweise breiter als in der Tiefe. So kann der Krater beispielsweise kegelförmig ausgebildet sein. Dies führt dazu, dass die LIBS-Analyse durch das oberflächennahe Signal dominiert wird, da aus diesem Bereich das meiste Material verdampft wird. Penetration depth no longer sufficient light from the generated by the laser beam craters in the scrap fragment surface for LIBS analysis, so that the depth of analysis is still limited. Furthermore, the crater created by the laser beam is typically wider at the scrap fragment surface than at the depth. For example, the crater can be cone-shaped. As a result, the LIBS analysis is dominated by the near-surface signal, as most of the material evaporates from this area.
Auf Grundlage dieser Erkenntnis wird dem analysierten Schrottfragment bei dem vorliegend beschriebenen Verfahren abhängig von der mittels Messung bestimmten Oberflächenzusammensetzungsinformation und einer vorgegebenen On the basis of this knowledge, the analyzed scrap fragment in the method described here depends on the surface composition information determined by means of measurement and on a predetermined value
Zuordnungsvorschrift eine zugehörige Volumenzusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des Schrottfragments im Volumen zugeordnet. Anstatt das Schrottfragment allein über das gemessene Ergebnis der Zusammensetzungsanalyse einer Legierung zuzuordnen, was im Stand der Technik zu den zuvor beschriebenen Fehlinterpretationen führt, wird dem Schrottfragment also eine der durch Messung ermittelten Oberflächenzusammensetzungsinformation über die Assignment rule, an associated volume composition information about assigned the composition of the scrap fragment in volume. Instead of assigning the scrap fragment alone to an alloy based on the measured result of the compositional analysis, which leads to the previously described misinterpretations in the prior art, the scrap fragment is therefore given one of the surface composition information ascertained by measurement
ZuOrdnungsvorschrift zugeordnete Volumenzusammensetzungsinformation zugeordnet, die die tatsächliche Zusammensetzung des Schrottfragments im Volumen charakterisiert. Insbesondere unterscheiden sich die Oberflächenzusammensetzungsinformation und die dieser Oberflächenzusammensetzungsinformation zugeordnete  Assigned to order rule volume composition information that characterizes the actual composition of the scrap fragment in volume. In particular, the surface composition information and that associated with this surface composition information are different
Volumenzusammensetzungsinformation zumindest teilweise voneinander. Volume composition information at least partially from each other.
Beispielsweise kann einer Oberflächenzusammensetzungsinformation, die einen Mg- Gehalt von 5% angibt, eine Volumenzusammensetzungsinformation mit einem Mg- Gehalt von 0,5% zugeordnet werden. Dadurch werden die Seigerungs- und For example, a surface composition information indicating a Mg content of 5% may be assigned to a bulk composition information having a Mg content of 0.5%. As a result, the segregation and
Diffusionseffekte im Schrottbauteil, die zu einer oberflächennahen Erhöhung des Mg- Gehalts führen, bei der Zuordnung berücksichtigt, so dass das Schrottbauteil in geeigneter Weise weiter verwendet, insbesondere sortiert werden kann. Diffusion effects in the scrap component, which lead to a near-surface increase in the Mg content, taken into account in the assignment, so that the scrap component can be further used in a suitable manner, in particular sorted.
Auf diese Weise kann die Zuverlässigkeit und Effizienz bei der Sortierung von Metall-, insbesondere Aluminiumschrotten verbessert werden. Insbesondere werden In this way, the reliability and efficiency in the sorting of metal, especially aluminum scrap can be improved. In particular, be
Analyseergebnisse für die Schrottfragmente erzielt, bei denen elementspezifische Seigerungs- und Diffusionseffekte berücksichtigt werden. Achieving analysis results for the scrap fragments taking into account element-specific segregation and diffusion effects.
In Abhängigkeit der Eingangsschrottzusammensetzung und der Anzahl an Depending on the input scrap composition and the number of
gemessenen Legierungselementen kann auf diese Weise eine legierungsspezifische Bewertung bzw. Zuordnung der einzelnen Schrottfragmente erfolgen. Diese kann anschließend beispielsweise als Sortierkriterium genutzt werden, um measured alloying elements can be done in this way an alloy-specific assessment or assignment of the individual scrap fragments. This can then be used, for example, as a sort criterion to
Schrottfragmente aus verschiedenen Legierungen voneinander zu trennen. Weiterhin ist es möglich, die Analyseergebnisse für einzelne Elemente als Sortierkriterium zu nutzen, beispielsweise um Schrottfragmente mit einem besonders hohen oder besonders niedrigen Gehalt eines bestimmten Legierungselements auszusortieren. Separate scrap fragments of different alloys from each other. Furthermore, it is possible to use the analysis results for individual elements as a sorting criterion use, for example, to sort out scrap fragments with a particularly high or particularly low content of a particular alloying element.
Die Volumenzusammensetzungsinformation umfasst insbesondere Werte und/oder Wertebereiche für den Gehalt von Legierungselementen, beispielsweise eines oder mehrere aus der Gruppe Mg, Mn, Si oder Fe. In particular, the volume composition information comprises values and / or value ranges for the content of alloying elements, for example one or more of the group Mg, Mn, Si or Fe.
Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin zumindest teilweise gelöst durch eine Vorrichtung für die Sortierung von Metallschrotten, insbesondere Aluminiumschrotten, vorzugsweise zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens, mit einer Fördereinrichtung, eingerichtet zur Förderung einer Menge Schrottfragmente, mit einer Analyseeinrichtung, eingerichtet zur Durchführung von Zusammensetzungsanalysen von auf der Fördereinrichtung geförderten The above object is further achieved according to the invention by a device for the sorting of metal scrap, in particular aluminum scrap, preferably for carrying out the method described above, with a conveyor, arranged for conveying a lot of scrap fragments, with an analysis device, set up for carrying out composition analysis of conveyed on the conveyor
Schrottfragmenten, wobei eine Zusammensetzungsanalyse eines Schrottfragments die Bestimmung einer Oberflächenzusammensetzungsinformation über die lokaleScrap fragments, wherein a composition analysis of a scrap fragment determines the determination of surface composition information about the local
Zusammensetzung in einem Oberflächenbereich des Schrottfragments mittels einer Messung umfasst, und mit einer Steuerungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, den mit der Analyseeinrichtung analysierten Schrottfragmenten abhängig von der mittels Messung bestimmten Oberflächenzusammensetzungsinformation und einer vorgegebenen ZuOrdnungsvorschrift jeweils eine zugehörige Composition in a surface region of the scrap fragment comprises by means of a measurement, and with a control device which is adapted to each of the analyzed with the analyzer scrap fragments depending on the determined by means of measurement surface composition information and a predetermined ZuOrdungsvorschrift an associated one
Volumenzusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des  Volume composition information on the composition of the
Schrottfragments im Volumen zuzuordnen. Assign scrap fragments in the volume.
Die Vorrichtung weist eine Fördereinrichtung auf, die zur Förderung einer Menge Schrottfragmente eingerichtet ist. Bei der Fördereinrichtung kann es sich The device has a conveyor which is adapted to convey a quantity of scrap fragments. The conveyor may be
beispielsweise um ein Förderband handeln. Mit der Fördereinrichtung können die Schrottfragmente durch die Vorrichtung transportiert werden, insbesondere von einem Materialeinzug zu der Analyseeinrichtung, so dass die am Materialeinzug auf die Fördereinrichtung gegebenen Schrottfragmente zur Analyseeinrichtung transportiert und dort analysiert werden können. Die Vorrichtung weist weiterhin eine Analyseeinrichtung auf, die zur Durchführung von Zusammensetzungsanalysen von auf der Fördereinrichtung geförderten For example, to act a conveyor belt. With the conveyor, the scrap fragments can be transported through the device, in particular from a material feeder to the analysis device, so that the given at the material feeder on the conveyor scrap fragments can be transported to the analysis device and analyzed there. The apparatus further comprises an analysis device, which is used to carry out composition analyzes of conveyed on the conveyor
Schrottfragmenten eingerichtet ist. Handelt es sich bei der Fördereinrichtung beispielsweise um ein Förderband, so kann die Analyseeinrichtung insbesondere ein Analysegerät aufweisen, das oberhalb des Förderbands angeordnet ist, um die auf dem Förderband transportierten Schrottfragmente zu untersuchen. Scrap fragments is set up. For example, if the conveyor is a conveyor belt, the analyzer may include an analyzer located above the conveyor to inspect the scrap fragments carried on the conveyor.
Die mit der Analyseeinrichtung durchführbare Zusammensetzungsanalyse eines Schrottfragments umfasst die Bestimmung einer The analysis analysis of a scrap fragment that can be carried out with the analysis device comprises the determination of a
Oberflächenzusammensetzungsinformation über die lokale Zusammensetzung in einem Oberflächenbereich des Schrottfragments mittels einer Messung. Mit der Analyseeinrichtung wird demnach nicht die gesamte Zusammensetzung des Surface composition information about the local composition in a surface portion of the scrap fragment by means of measurement. Accordingly, the analysis device does not reflect the entire composition of the
Schrottfragments erfasst, sondern die Zusammensetzung des Schrottfragments an dessen Oberfläche. Mit anderen Worten erfolgt mit der Analyseeinrichtung eine oberflächliche Zusammensetzungsanalyse des Schrottbauteils, vorzugsweise mit einer vorbestimmten Analysetiefe. Scrap fragments detected, but the composition of the scrap fragment on the surface. In other words, with the analysis device, a superficial compositional analysis of the scrap component takes place, preferably with a predetermined depth of analysis.
Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Steuerungseinrichtung. Die The device further comprises a control device. The
Steuerungseinrichtung kann insbesondere einen Mikroprozessor und einen damit verbundenen Speicher aufweisen, der Befehle enthält, deren Ausführung auf dem Mikroprozessor eine Verarbeitung von Daten und/oder die Steuerung der Control device may in particular have a microprocessor and a memory connected thereto, which contains instructions whose execution on the microprocessor, a processing of data and / or the control of the
Vorrichtung veranlasst. Device causes.
Die Steuerungseinrichtung ist dazu eingerichtet, dem mit der Analyseeinrichtung analysierten Schrottfragment abhängig von der mittels Messung bestimmten The control device is set up to analyze the scrap fragment analyzed by the analysis device as a function of the measurement determined by means of measurement
Oberflächenzusammensetzungsinformation und einer vorgegebenen Surface composition information and a predetermined one
Zuordnungsvorschrift eine zugehörige Volumenzusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des Schrottfragments im Volumen zuzuordnen. Beispielsweise kann in einem Speicher der Steuerungseinrichtung eine Funktion gespeichert sein, die aus Werten für die Gehalte von Legierungskomponenten aus der Assignment rule to associate an associated volume composition information about the composition of the scrap fragment in volume. For example, a function may be stored in a memory of the control device, which function of values for the contents of alloy components of the
Oberflächenzusammensetzungsinformation durch Anwendung definierter Rechenregeln Werte für die Gehalte von Legierungskomponenten für die Surface composition information by application of defined Calculation rules Values for the contents of alloy components for the
Volumenzusammensetzungsinformation berechnet. Die Rechenregeln sind insbesondere derart definiert, dass sie eine Erhöhung bzw. Erniedrigung von Computes volume composition information. The calculation rules are in particular defined such that they increase or decrease of
Legierungselementen an der Oberfläche aufgrund von Seigerungs- und Alloy elements on the surface due to segregation and
Diffusionseffekten kompensiert. Beispielsweise kann die Rechenregel eine Division eines Mg-Gehalts aus der Oberflächenzusammensetzungsinformation um denjenigen Faktor umfassenerhöht, um den der Mg-Gehalt an der Oberfläche im Verhältnis zum Volumen aufgrund von Diffusions- und Seigerungseffekten erhöht ist, um dadurch einen Mg-Gehalt einer zuzuordnenden Volumenzusammensetzungsinformation zu bestimmen. Diffusion effects compensated. For example, the calculation rule may increase a division of an Mg content from the surface composition information by the factor by which the Mg content at the surface is increased in proportion to the volume due to diffusion and segregation effects, thereby increasing an Mg content of a volume composition information to be assigned determine.
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens beschrieben, wobei die einzelnen Ausführungsformen jeweils sowohl für die Vorrichtung, als auch für das Verfahren angewendet werden können. Weiterhin sind die einzelnen Ausführungsformen beliebig untereinander kombinierbar. In the following, various embodiments of the device and of the method are described, wherein the individual embodiments can be used in each case both for the device and for the method. Furthermore, the individual embodiments can be combined with one another as desired.
Bei einer ersten Ausführungsform des Verfahrens wird eine Menge von In a first embodiment of the method, an amount of
Schrottfragmenten bereitgestellt, es wird für mehrere Schrottfragmente aus der Menge von Schrottfragmenten jeweils eine Zusammensetzungsanalyse durchgeführt, wobei mittels einer Messung an dem jeweiligen Schrottfragment eine Scrap fragments provided, it is carried out for a plurality of scrap fragments from the amount of scrap fragments in each case a composition analysis, wherein by means of a measurement on the respective scrap fragment a
Oberflächenzusammensetzungsinformation über die lokale Zusammensetzung in einem Oberflächenbereich des jeweiligen Schrottfragments bestimmt wird, und es wird dem jeweiligen Schrottfragment abhängig von der mittels Messung bestimmten Oberflächenzusammensetzungsinformation und einer vorgegebenen  Surface composition information about the local composition in a surface area of the respective scrap fragment is determined, and it is the respective scrap fragment depending on the determined by measurement surface composition information and a predetermined
Zuordnungsvorschrift eine zugehörige Volumenzusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des jeweiligen Schrottfragments im Volumen zugeordnet. Auf diese Weise kann eine Menge Schrottfragmente in schneller und zuverlässiger Weise in Schrottfragment-genauer (d.h. Einzelkorn-genauer) Auflösung analysiert werden. Insbesondere lässt sich eine Menge Schrott auf diese Weise zuverlässig Assignment rule assigned an associated volume composition information about the composition of the respective scrap fragment in volume. In this way, a lot of scrap fragments can be analyzed in a fast and reliable manner in scrap fragment-more accurate (i.e., single grain-accurate) resolution. In particular, a lot of scrap can be reliable in this way
charakterisieren. Beispielsweise kann auf diese Weise eine genaue Zusammensetzung der Menge Schrott bestimmt werden. Eine auf diese Weise bestimmte Zusammensetzung kann dann beispielsweise für Ofenchargier-Programme oder zur Kontrolle von Schrottlieferungen genutzt werden. Weiterhin können die characterize. For example, in this way an exact composition of the amount of scrap can be determined. A way determined in this way Composition can then be used, for example, for furnace charging programs or to control scrap shipments. Furthermore, the
Schrottfragmente anhand der zugeordneten Scrap fragments based on the assigned
Volumenzusammensetzungsinformationen sortiert werden. Volume composition information can be sorted.
Die Menge von Schrottfragmenten kann beispielsweise über ein Förderband bereitgestellt werden, über das die Schrottfragmente zu einem Ort für die The amount of scrap fragments may be provided, for example, via a conveyor belt via which the scrap fragments are transported to a location for the
Durchführung der Zusammensetzungsanalyse transportiert werden. Vorzugsweise werden die Schrottfragmente vor der Durchführung der Zusammensetzungsanalyse vereinzelt, so dass die einzelnen Schrottfragmente räumlich voneinander getrennt werden, beispielsweise nacheinander auf einem Förderband transportiert werden. Dies erleichtert die Analyse der einzelnen Schrottfragmente und die Zuordnung der jeweiligen Volumenzusammensetzungsinformation zu den einzelnen Carrying out the composition analysis. Preferably, the scrap fragments are separated before performing the composition analysis, so that the individual scrap fragments are spatially separated from each other, for example, transported one after the other on a conveyor belt. This facilitates the analysis of the individual scrap fragments and the assignment of the respective volume composition information to the individual
Schrottfragmenten, Entsprechend weist die Vorrichtung vorzugsweise eine Scrap fragments, Accordingly, the device preferably has a
Vereinzelungseinrichtung auf, die zur Vereinzelung von Schrottfragmenten vor deren Analyse eingerichtet ist. Singling device, which is set up for the separation of scrap fragments before their analysis.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Schrottfragment abhängig von der zugeordneten Volumenzusammensetzungsinformation sortiert. Wird eine Menge von Schrottfragmenten bereitgestellt, so werden entsprechend die Schrottfragmente aus der Menge von Schrottfragmenten abhängig von der jeweils zugeordneten Volumenzusammensetzungsinformation sortiert Bei einer In a further embodiment of the method, the scrap fragment is sorted depending on the assigned volume composition information. If a quantity of scrap fragments is provided, the scrap fragments are accordingly sorted from the quantity of scrap fragments depending on the respectively assigned volume composition information
entsprechenden Ausführungsform der Vorrichtung umfasst diese eine corresponding embodiment of the device comprises this one
Sortiereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, Schrottfragmente abhängig von der den Schrottfragmenten durch die Steuerungseinrichtung jeweils zugeordneten Sorting device, which is adapted to scrap fragments depending on the scrap fragments by the control device respectively associated
Volumenzusammensetzungsinformation zu sortieren. To sort volume composition information.
Die bei dem Verfahren bestimmte Volumenzusammensetzungsinformation eines Schrottfragments, die die tatsächliche Volumenzusammensetzung des The volume composition information of a scrap fragment determined in the method, which is the actual volume composition of the scrap fraction
Schrottfragments erheblich zuverlässiger charakterisiert als die gemessene Scrap fragments characterized significantly more reliable than the measured
Oberflächenzusammensetzungsinformation, kann auf diese Weise unmittelbar eingesetzt werden, um das Schrottfragment legierungsspezifisch zu sortieren. Surface composition information can be instantaneous in this way can be used to sort the scrap fragment alloy-specific.
Insbesondere kann auf diese Weise eine Menge Schrottfragmente, die In particular, in this way a lot of scrap fragments, the
Schrottfragmente aus mehreren Legierungen enthält, sortiert werden. Die Sortiereinrichtung kann insbesondere eine Materialzuführung aufweisen, über die die Schrottfragmente zur Sortiereinrichtung transportiert werden sowie einen Sortierer, der die über die Materialzuführung zugeführten Schrottfragmente abhängig von der den Schrottfragmenten jeweils zugeordneten Scrap fragments of several alloys contains, to be sorted. The sorting device may in particular have a material supply, via which the scrap fragments are transported to the sorting device, and a sorter which controls the scrap fragments supplied via the material feed, depending on the respective scrap fragments
Volumenzusammensetzungsinformation einer von mindestens zwei vorgesehenen Materialabführungen zuordnet, mit denen die sortierten Schrottfragmente von der Sortiereinrichtung abgeführt werden.  Assigning volume composition information to one of at least two provided material drains with which the sorted scrap fragments are removed from the sorter.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird dem Schrottfragment abhängig von der mittels Messung bestimmten In a further embodiment of the method, the scrap fragment is determined as a function of the measurement
Oberflächenzusammensetzungsinformation und einer vorgegebenen Surface composition information and a predetermined one
Zuordnungsvorschrift eine zugehörige Volumenzusammensetzungsinformation zugeordnet, indem abhängig von der mittels Messung bestimmten  Assignment rule assigned an associated volume composition information, depending on the determined by means of measurement
Oberflächenzusammensetzungsinformation und der vorgegebenen Surface composition information and the given one
Zuordnungsvorschrift eine Volumenzusammensetzungsinformation aus einer Mehrzahl vorgegebener Volumenzusammensetzungsinformationen ausgewählt wird. Assignment rule, a volume composition information is selected from a plurality of predetermined volume composition information.
Beispielsweise kann in einem Speicher der Steuerungseinrichtung eine For example, in a memory of the control device a
Zuordnungsvorschrift gespeichert sein, die mehreren vorgegebenen Assignment rule be stored, the more predetermined
Legierungsbereichen für die Oberflächenzusammensetzungsinformation jeweils einen Legierungsbereich für die Volumenzusammensetzungsinformation zuordnet. Die Zuordnung zwischen einem Legierungsbereich für die Allocation areas for the surface composition information each assigns an alloying area for the volume composition information. The assignment between an alloy region for the
Oberflächenzusammensetzungsinformation und einem Legierungsbereich für die Volumenzusammensetzungsinformation ist insbesondere jeweils so gewählt, dass Schrottfragmente aus einer Legierung im Legierungsbereich für die  In particular, surface composition information and an alloying region for the volume composition information are each selected so that scrap fragments of an alloy in the alloy region for the
Volumenzusammensetzungsinformation bei Analyse mit der Analysevorrichtung eine Oberflächenzusammensetzungsinformation im jeweils zugeordneten Legierungsbereich für die Oberflächenzusammensetzungsinformation zeigen. Für eine durch Messung bestimmte Oberflächenzusammensetzungsinformation kann dann derjenige vorgegebene Legierungsbereich für die Volume composition information when analyzed with the analyzer, a surface composition information in each associated Show alloying area for the surface composition information. For a surface composition information determined by measurement, then the given alloying range for the
Volumenzusammensetzungsinformation ausgewählt werden, der demjenigen vorgegebenen Legierungsbereich für die Oberflächenzusammensetzungsinformation zugeordnet ist, in den die durch Messung ermittelte  Volume composition information is assigned, which is assigned to the given alloying area for the surface composition information, in which the determined by measurement
Oberflächenzusammensetzungsinformation fällt Surface composition information falls
Zu diesem Zweck wird die durch Messung ermittelte For this purpose, the determined by measurement
Oberflächenzusammensetzungsinformation insbesondere mit den einzelnen Surface composition information, in particular with the individual
Legierungsbereichen für die Oberflächenzusammensetzungsinformation verglichen. Entsprechend ist bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens den  Alloy areas compared for the surface composition information. Accordingly, in another embodiment of the method the
vorgegebenen Volumenzusammensetzungsinformationen jeweils eine vorgegebene zugehörige Oberflächenzusammensetzungsinformation zugeordnet und die Auswahl der Volumenzusammensetzungsinformation aus der Mehrzahl vorgegebener predetermined volume composition information each assigned a predetermined associated surface composition information and the selection of the volume composition information from the plurality of predetermined
Volumenzusammensetzungsinformationen erfolgt durch einen Vergleich der mittels Messung bestimmten Oberflächenzusammensetzungsinformation mit den  Volume composition information is provided by comparing the measurement-related surface composition information with the
vorgegebenen Oberflächenzusammensetzungsinformationen. Der ausgewählte Legierungsbereich für die Volumenzusammensetzungsinformation kann dann als Volumenzusammensetzungsinformation dem entsprechenden predetermined surface composition information. The selected alloying area for the volume composition information may then be the volume composition information corresponding to the volume composition information
Schrottfragment zugeordnet werden. Be assigned scrap fragment.
Die ZuOrdnungsvorschrift bzw. die Legierungsbereiche für die The ZuOrdungsvorschrift or the alloy ranges for the
Oberflächenzusammensetzungsinformation, die Legierungsbereiche für die Surface composition information, the alloy areas for the
Volumenzusammensetzungsinformation und die jeweiligen Zuordnungen zueinander können beispielsweise vor Durchführung des vorliegend beschriebenen Verfahrens mittels einer schichtweisen Zusammensetzungsanalyse von typischen  Bulk composition information and the respective assignments to one another may be made, for example, prior to carrying out the method described herein by means of a layered compositional analysis of typical
Schrottfragmenten durchgeführt werden, beispielsweise mittels Scrap fragments are performed, for example by means of
Glimmentladungsspektroskopie (GDOES). Die GDOES-Analyse liefert eine tiefenabhängig Zusammensetzung des Glow discharge spectroscopy (GDOES). The GDOES analysis provides a depth-dependent composition of the
Schrottfragments, die es erlaubt festzustellen, welche Volumenzusammensetzungen sich aufgrund von Seigerungs- und Diffusionseffekten in welchen Scrap fragments that allow to determine which volume compositions are due to segregation and diffusion effects in which
Oberflächenzusammensetzungen manifestieren. Das Ergebnis dieser Analyse erlaubt es, einer gemessenen Oberflächenzusammensetzungsinformation eine zugehörige Volumenzusammensetzungsinformation zuzuordnen. Insbesondere können die Ergebnisse dieser Analyse zur Definition der ZuOrdnungsvorschrift bzw. von Manifest surface compositions. The result of this analysis allows associated volume composition information to be associated with measured surface composition information. In particular, the results of this analysis for the definition of the ZuOrdungsvorschrift or of
Legierungsbereichen für die Oberflächenzusammensetzungsinformation, Alloying areas for the surface composition information,
Legierungsbereichen für die Volumenzusammensetzungsinformation und von jeweiligen Zuordnungen zueinander verwendet werden. Alloy areas are used for the volume composition information and of each other assignments.
Auf diese Weise können die Ergebnisse einer recht aufwändigen GDOES-Analyse verwendet werden, um die Ergebnisse einer schnelleren Analyse der In this way, the results of a rather elaborate GDOES analysis can be used to get the results of a faster analysis of the
Schrottfragmente bei dem hier beschriebenen Verfahren, insbesondere mittels LIBS oderXRF, zu interpretieren, insbesondere können die Seigerungs- und To interpret scrap fragments in the process described here, in particular by means of LIBS or XRF, in particular, the segregation and
Diffusionseffekte von Aluminiumlegierungen über die GDOES hinreichend genau bestimmt werden. Die Analyseergebnisse, die die Elementgehalte in unterschiedlichen Oberflächentiefen darstellen, können dann über die Definition einer entsprechenden ZuOrdnungsvorschrift die Datenbank für die Bewertung der Messergebnisse zum Beispiel eines LIBS-Systems darstellen, das dann für die anschließende Sortierung eingesetzt wird.  Diffusion effects of aluminum alloys on the GDOES be determined with sufficient accuracy. The analysis results, which represent the element contents at different surface depths, can then represent the database for the evaluation of the measurement results of, for example, a LIBS system, which is then used for the subsequent sorting via the definition of a corresponding assignment rule.
Durch die dadurch erreichte Zuordnung von oberflächlichen Messergebnissen eines LIBS-Systems (zur Sortierung) zu den Ergebnissen einer GDOES-Analyse, können signifikant genauere Elementanalysen einzelner Schrottfragmente erreicht werden, wodurch eine legierungsscharfe Sortierung ermöglicht wird. Through the resulting assignment of superficial measurement results of a LIBS system (for sorting) to the results of a GDOES analysis, significantly more accurate elemental analyzes of individual scrap fragments can be achieved, which enables alloy-accurate sorting.
Die ZuOrdnungsvorschrift kann auch Korrelationen zwischen einzelnen The ZuOrdnungsvorschrift can also correlations between individual
Legierungselementen und deren spezifischen Seigerungs- und Diffusionseffekten heranziehen, um die mittels Messung bestimmte Use alloying elements and their specific segregation and diffusion effects to those determined by means of measurement
Oberflächenzusammensetzungsinformation einer zugehörigen Volumenzusammensetzungsinformation zuzuordnen. Insbesondere kann die Surface composition information of an associated Allocate volume composition information. In particular, the
Zuordnungsvorschrift eine Zuordnung abhängig von einem Verhältnis der Gehalte zweier Legierungselemente vornehmen, beispielsweise das Verhältnis des Mg-Gehalts zum Mn-Gehalt einer Aluminiumlegierung. Auf diese Weise kann zum Beispiel das mit einem LIBS-System ermittelte Verhältnis der Gehalte aus der durch den Laser des LIBS-Systems erfassten Analysetiefe praktisch als Fingerabdruck verwendet werden, um diese Oberflächenzusammensetzungsinformation einer bestimmten Legierung, insbesondere einem Analysewert aus einer GDOES-Messung und damit einer  Assignment rule make an assignment depending on a ratio of the contents of two alloying elements, for example, the ratio of the Mg content to the Mn content of an aluminum alloy. In this way, for example, the LIBS system determined ratio of contents of the depth of analysis detected by the laser of the LIBS system can be practically used as a fingerprint to obtain this surface composition information of a particular alloy, particularly an analysis value from a GDOES measurement and thus one
Volumenzusammensetzungsinformation über die Zusammensetzung des Volume composition information on the composition of the
Schrottfragments im Volumen zuzuordnen. Assign scrap fragments in the volume.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird bei der In a further embodiment of the method is in the
Zusammensetzungsanalyse eine Oberflächenzusammensetzungsinformation über die lokale Zusammensetzung in einem Oberflächenbereich des Schrottfragments bestimmt, wobei sich der Oberflächenbereich von der Oberfläche des Composition analysis determines surface composition information about the local composition in a surface portion of the scrap fragment, the surface area being from the surface of the scrap fragment
Schrottfragments bis in eine vorbekannte oder vorgegebene Tiefe f Analysetiefe), beispielsweise bis in eine Tiefe im Bereich vom 1 - 100 μιη, insbesondere 1 - 10 μηι, erstreckt. Bei der Verwendung von LIBS kann die Tiefe beispielsweise durch die Laserleistung und/oder die Wahl eines bestimmten Lasertyps eingestellt werden. Durch Festlegen des Lasertyps und/oder der Laserleistung ist die Analysetiefe damit fest und somit vorbekannt. Entsprechend wird die Zuordnungsvorschrift  Scrap fragments up to a known or predetermined depth f depth of analysis), for example, to a depth in the range of 1 - 100 μιη, in particular 1 - 10 μηι extends. When using LIBS, the depth can be adjusted, for example, by the laser power and / or the choice of a particular laser type. By defining the laser type and / or the laser power, the depth of analysis is fixed and therefore known. Accordingly, the assignment rule
vorzugsweise abhängig von einer vorbekannten oder vorgegebenen Analysetiefe ausgewählt, Durch die Wahl des Lasertyps, der Laserleistung und/oder der verwendeten Optik für den Laser lassen sich auch der Footprint des Laserstrahls, d.h. die Größe des Spots des Laserstrahls auf der Schrottfragmentoberfiäche, und/oder die Kraterform des vom Laserstrahl in die Schrottfragmentoberfiäche eingebrachten Kraters vorgeben. The choice of laser type, laser power and / or optics used for the laser also allows the footprint of the laser beam to be selected, i.e., depending on a known or predetermined depth of analysis. specify the size of the spot of the laser beam on the scrap fragment surface, and / or the crater shape of the crater introduced by the laser beam into the scrap fragment surface.
Entsprechend wird die Zuordnungsvorschrift vorzugsweise abhängig vom Accordingly, the assignment rule is preferably dependent on
vorbekannten oder vorgegebenen Footprint und/oder einer vorbekannten oder vorgegebenen Kraterform ausgewählt. Es ist beispielsweise denkbar, dass ein Laserstrahl einen zylindrischen, einen kegelförmigen oder einen kugelförmigen Krater in der Schrottfragmentoberfläche erzeugt. Bei einem zylindrischen Krater tragen die Signale aus verschiedenen Tiefen ungefähr gleich zum Gesamtergebnis der LIBS-Messung bei. Bei einem kegelförmigen Krater, der sich in die Tiefe verjüngt, dominieren die oberflächennahen Bereiche des Kraters das Gesamtergebnis der LIBS- Messung. Durch Berücksichtigung der Kraterform kann daher eine bessere Zuordnung zur Volumenzusammensetzungsinformation erreicht werden. previously known or predetermined footprint and / or a previously known or predetermined crater shape selected. For example, it is conceivable that a Laser beam generated a cylindrical, a conical or a spherical crater in the scrap fragment surface. For a cylindrical crater, the signals from different depths approximately equal to the overall LIBS measurement result. For a conical crater that tapers to depth, the near-surface areas of the crater dominate the overall LIBS measurement. By taking into account the crater shape, therefore, a better allocation to the volume composition information can be achieved.
Dadurch dass die Analysetiefe vorbekannt ist, kann eine zuverlässigere Zuordnung einer Volumenzusammensetzungsinformation zu der mittels Messung bestimmten Oberflächenzusammensetzungsinformation erfolgen. Wird zur Definition der Since the analysis depth is previously known, a more reliable assignment of volume composition information to the surface composition information determined by measurement can take place. Is used to define the
Zuordnungsvorschrift beispielsweise wie zuvor beschrieben eine GDOES-Analyse durchgeführt, die die tiefenabhängige Zusammensetzung von Schrottfragmenten liefert, so kann die bei einer LIBS-Messung ermittelte For example, as previously described, a GDOES analysis, which provides the depth-dependent composition of scrap fragments, can be performed as described in a LIBS measurement
Oberflächenzusammensetzungsinformation dadurch bestimmt werden, dass die tiefenabhängige Zusammensetzung von der Oberfläche bis zur vorbekannten Surface composition information can be determined by the depth-dependent composition from the surface to the previously known
Analysetiefe gemittelt bzw. integriert wird. Durch eine gewichtete Mittelung bzw. Integration kann die Kraterform mitberücksichtigt werden. Auf diese Weise lässt sich das Messergebnis der LIBS-Messung für ein Schrottfragment bekannter Analysis depth is averaged or integrated. By a weighted averaging or integration, the crater shape can be taken into account. In this way, the measurement result of the LIBS measurement for a scrap fragment is known
Zusammensetzung voraussagen und somit eine geeignete Zuordnungsvorschrift definieren. Predict composition and thus define an appropriate assignment rule.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst die In a further embodiment of the method, the
Zusammensetzungsanalyse eine spektroskopische Analyse, insbesondere eine laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) oder eine Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF). Bei einer entsprechenden Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die Analyseeinrichtung ein spektroskopisches Analysegerät, insbesondere ein Composition analysis Spectroscopic analysis, in particular laser-induced plasma spectroscopy (LIBS) or X-ray fluorescence analysis (XRF). In a corresponding embodiment of the device, the analysis device comprises a spectroscopic analysis device, in particular a
Analysegerät für laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) oder Analyzer for Laser Induced Plasma Spectroscopy (LIBS) or
Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF). Durch die spektroskopische Analyse lässt sich auf schnelle Weise eine Oberflächenzusammensetzungsinformation eines X-ray fluorescence analysis (XRF). By the spectroscopic analysis, surface composition information of a
Schrottelements messen. Die laserinduzierte Plasmaspektroskopie und die Röntgenfluoreszenzanalyse haben sich als besonders geeignete Verfahren Measure scrap element. Laser induced plasma spectroscopy and the X-ray fluorescence analysis has proven to be a particularly suitable method
herausgestellt, um die Oberflächenzusammensetzungsinformation schnell und zuverlässig zu messen. Da beide Verfahren oberflächensensitiv sind, d.h. die to measure the surface composition information quickly and reliably. Since both methods are surface-sensitive, i. the
Zusammensetzung nur im Oberflächenbereich des Schrottelements bestimmen können, ist eine unmittelbare Sortierung abhängig von einer LIBS- oder XRF-Messung problematisch. Durch das vorliegend beschriebene Verfahren bzw. die vorliegend beschriebene Vorrichtung können LIBS- und XRF-Messungen nun für eine Determine composition only in the surface area of the scrap element, a direct sorting is problematic depending on a LIBS or XRF measurement. By means of the method described here or the device described here, LIBS and XRF measurements can now be used for a
zuverlässige Legierungszuordnung von Schrottfragmenten eingesetzt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst die durch Messung bestimmte Oberflächenzusammensetzungsinformation Werte für die Gehalte von mindestens zwei Legierungskomponenten des Schrottfragments. Beispielsweise kann die Oberflächenzusammensetzungsinformation Werte für die Gehalte von zwei oder mehr der Legierungselemente Mg, Mn, Si oder Fe enthalten. Es wurde festgestellt, dass die Zuordnung einer Volumenzusammensetzungsinformationen zu einer reliable alloying of scrap fragments can be used. In a further embodiment of the method, the surface composition information determined by measurement comprises values for the contents of at least two alloy components of the scrap fragment. For example, the surface composition information may include values for the contents of two or more of the alloying elements Mg, Mn, Si or Fe. It was found that the assignment of a volume composition information to a
Oberflächenzusammensetzungsinformation zuverlässiger ist, wenn mehr als ein Legierungskomponente des Schrottfragments analysiert wird. Anderseits ist typischerweise eine Zahl von maximal vier Legierungskomponenten ausreichend, um eine die Oberflächenzusammensetzungsinformation zuverlässig zuzuordnen, so dass die Oberflächenzusammensetzungsinformation vorzugsweise Werte für die Gehalte von maximal vier Legierungskomponenten des Schrottfragments umfasst. Dadurch kann die Auswertung der mit der Analyseeinrichtung ermittelten Messwerte vereinfacht und in kürzerer Zeit durchgeführt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Menge  Surface composition information is more reliable when more than one alloy component of the scrap fragment is analyzed. On the other hand, typically a number of maximum four alloy components is sufficient to reliably associate surface composition information such that the surface composition information preferably includes values for the contents of a maximum of four alloy components of the scrap fragment. As a result, the evaluation of the measured values determined by the analysis device can be simplified and carried out in a shorter time. In a further embodiment of the method is an amount
Schrottfragmente legierungsabhängig sortiert, indem die Zusammensetzungsanalyse und Sortierung für die einzelnen Schrottfragmente aus der Menge durchgeführt wird. Demnach werden mehrere Schrottfragmente einer Menge abhängig von der jeweils bestimmten Zusammensetzungsanalyse legierungsabhängig sortiert. Bei einer weiteren Ausführungsform werden die Schrottfragmente vereinzelt, bevor an den Schrottfragmenten eine Zusammensetzungsanalyse durchgeführt wird. Bei einer entsprechenden Ausführungsform der Vorrichtung umfasst diese eine Sorting scrap fragments by alloy by performing the composition analysis and sorting on the individual scrap fragments from the set. Accordingly, a plurality of scrap fragments of an amount are sorted depending on the particular composition analysis depending on the alloy. In another embodiment, the scrap fragments are singulated before composition analysis is performed on the scrap fragments. In a corresponding embodiment of the device, this comprises one
Vereinzelungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, Schrottfragmente zu vereinzeln, bevor sie der Analyseeinrichtung zugeführt werden. Durch die Vereinzelung weisen die Schrottfragmente eine vorgegebene Reihenfolge auf, mit der diese durch die Vorrichtung transportiert werden. Die Zuordnung ausgewählter Singulation device, which is set up to separate scrap fragments before they are fed to the analysis device. By separating the scrap fragments have a predetermined order, with which they are transported through the device. The assignment of selected
Volumenzusammensetzungsinformationen zu jeweiligen Schrottfragmenten kann daher einfach dadurch erfolgen, dass den Volumenzusammensetzungsinformationen eine der Reihenfolge der Schrottfragmente entsprechende Reihenfolge zugeordnet wird. Zur Sortierung der Schrottfragmente kann die Steuerungseinrichtung die Sortiereinrichtung dann abhängig von den Volumenzusammensetzungsinformationen in der vorgegebenen Reihenfolge steuern. Da die Reihenfolge der Schrottfragmente beim Transport durch die Vorrichtung möglichst unverändert bleibt, kann auf diese Weise jedes Schrottfragment entsprechend der diesem Schrottfragment jeweils zugeordneten Volumenzusammensetzungsinformation sortiert werden. Volume composition information on respective scrap fragments can therefore be made simply by associating the volume composition information with an order corresponding to the order of the scrap fragments. For sorting the scrap fragments, the control device can then control the sorting device in the predetermined sequence depending on the volume composition information. Since the order of the scrap fragments remains as unchanged as possible during transport through the device, each scrap fragment can be sorted according to the volume composition information respectively assigned to this scrap fragment in this way.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine In a further embodiment, the device comprises a
Erfassungseinrichtung, die dazu eingerichtet, die Lage von auf der Fördereinrichtung geförderten Schrottfragmenten zu erfassen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Analyseeinrichtung und/oder die Sortiereinrichtung abhängig von der erfassen Lage eines Schrottfragments zu steuern. Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise eine Kamera oder einen Laserscanner umfassen, um die Lage von Schrottfragmenten auf der Fördereinrichtung zu erfassen. Detecting device which is adapted to detect the position of transported on the conveyor scrap fragments, wherein the control device is adapted to control the analysis device and / or the sorting device depending on the detected position of a scrap fragment. The detection device may comprise, for example, a camera or a laser scanner in order to detect the position of scrap fragments on the conveyor.
Indem die Analyseeinrichtung abhängig von der erfassten Lage des Schrottfragments gesteuert wird, kann eine zielgenaue Zusammensetzungsanalyse erfolgen. By controlling the analysis device depending on the detected position of the scrap fragment, an accurate composition analysis can be performed.
Beispielsweise kann auf diese Weise ein zur Analyse verwendeter Laserstrahl genau auf das Schrottfragment gerichtet werden. Indem die Sortiereinrichtung abhängig von der erfassten Lage des Schrottfragments gesteuert wird, kann eine zielgenaue Sortierung erfolgen. Beispielsweise kann bei einer pneumatischen Sortierung ein Luftstoß zielgerichtet auf das Schrottfragment gerichtet werden, um es einem bestimmten Teilstrom zuzuführen. For example, in this way, a laser beam used for the analysis can be aimed precisely at the scrap fragment. By the sorting device is controlled depending on the detected position of the scrap fragment, an accurate sorting can be done. For example, in a pneumatic sorting a blast of air can be targeted to the scrap fragment to supply it to a specific partial flow.
Mit der Erfassungseinrichtung kann insbesondere auch die Reihenfolge erfasst werden, in der die Schrottfragmente durch die Vorrichtung transportiert werden. Dies erleichtert wie oben ausgeführt die Zuordnung der In particular, the order in which the scrap fragments are transported through the device can also be detected with the detection device. This facilitates the assignment of the as stated above
Volumenzusammensetzungsinformationen und die Sortierung der Schrottfragmente.  Volume composition information and the sorting of the scrap fragments.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die Durchführung das zuvor beschriebene Verfahrens oder einer Ausführungsform davon zu steuern. Vorzugsweise umfasst die Steuerungseinrichtung einen Prozessor und einen damit verbundenen Speicher, der Befehle enthält, dessen Ausführung auf dem Prozessor die Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens oder einer Ausführungsform davon bewirkt. Auf diese Weise ist ein im Wesentlichen automatischer Betrieb der Vorrichtung möglich, bei dem der Vorrichtung zugeführte Schrottfragmente legierungsspezifisch sortiert werden. Weitere Vorteile und Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. In a further embodiment of the device, the control device is set up to control the implementation of the previously described method or an embodiment thereof. Preferably, the controller includes a processor and associated memory containing instructions the execution of which on the processor effectuates the method or an embodiment thereof described above. In this way, a substantially automatic operation of the device is possible, in which the device supplied scrap fragments are sorted alloy-specific. Further advantages and features of the method and the device will become apparent from the following description of embodiments, reference being made to the accompanying drawings.
In der Zeichnung zeigen In the drawing show
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 shows an embodiment of the device according to the invention,
Fig. 2 die Analyseeinrichtung der Vorrichtung aus Fig. 1, die Zuordnung einer Volumenzusammensetzungsinformation, Fig. 4 Beispiele für gemessene tiefenabhängige FIG. 2 shows the analysis device of the device from FIG. 1, the allocation of volume composition information, FIG. Fig. 4 Examples of measured depth-dependent
Zusammensetzungsinformationen und  Composition information and
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 5 shows an embodiment of the method according to the invention.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Sortierung von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott, in schematischer Darstellung. Die Vorrichtung 2 umfasst eine Vereinzelungseinrichtung 3 und eine Fördereinrichtung 4 in Form eines Förderbands, mit dem von der Fig. 1 shows an embodiment of the device according to the invention for the sorting of metal scrap, in particular aluminum scrap, in a schematic representation. The device 2 comprises a separating device 3 and a conveyor 4 in the form of a conveyor belt, with which of the
Vereinzelungseinrichtung 3 vereinzelte Schrottfragmente 6 durch die Vorrichtung 2 gefördert werden können. Der Transport der Schrottfragmente 6 durch die Singling device 3 isolated scrap fragments 6 can be supported by the device 2. The transport of the scrap fragments 6 through the
Vorrichtung 2 wird in Fig. 1 durch den als Pfeil angedeuteten Materialstrom 7 repräsentiert. Weiterhin weist die Vorrichtung 2 eine Analyseeinrichtung 8 auf, die dazu eingerichtet ist, eine Zusammensetzungsanalyse an den auf der Fördereinrichtung 4 geförderten Schrottfragmenten 6 durchzuführen. Zu diesem Zweck weist die Analyseeinrichtung 8 ein spektroskopisches Analysegerät 10 auf, bei dem es sich beispielsweise um ein Analysegerät für laserinduzierte Plasmaspektroskopie handeln kann. Device 2 is represented in FIG. 1 by the material stream 7 indicated as arrow. Furthermore, the device 2 has an analysis device 8, which is set up to carry out a compositional analysis on the scrap fragments 6 conveyed on the conveyor 4. For this purpose, the analysis device 8 has a spectroscopic analysis device 10, which may be, for example, an analysis device for laser-induced plasma spectroscopy.
Mit dem Analysegerät 10 kann mittels einer Messung eine With the analyzer 10 can by means of a measurement a
Oberflächenzusammensetzungsinformation über die lokale Zusammensetzung in einem Oberflächenbereich des analysierten Schrottfragments 6 bestimmt werden. Eine solche Analyse wird weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 2 genauer erläutert. Surface composition information about the local composition in a surface area of the analyzed scrap fragment 6 are determined. Such an analysis will be explained in more detail below in connection with FIG.
Die Vorrichtung 2 weist weiterhin eine Steuerungseinrichtung 12 auf, die zur The device 2 further comprises a control device 12, which for
Steuerung der Vorrichtung 2 eingerichtet ist. Zu diesem Zweck umfasst die Control of the device 2 is set up. For this purpose, the
Steuerungseinrichtung 12 insbesondere einen Mikroprozessor 14 sowie einen damit verbundenen Speicher 16, der Befehle enthält, deren Ausführung auf dem Prozessor die Steuerung der Vorrichtung 2 veranlasst. Das Analysegerät 10 ist über eine Datenverbindung 18 mit der Steuerungseinrichtung 12 verbunden, um die vom Analysegerät 10 bestimmte Control device 12 in particular a microprocessor 14 and an associated memory 16 which contains commands whose execution causes the control of the device 2 on the processor. The analyzer 10 is connected via a data link 18 to the controller 12 to those determined by the analyzer 10
Oberflächenzusammensetzungsinformation eines Schrottfragments 6 an die Surface composition information of a scrap fragment 6 to the
Steuerungseinrichtung 12 zu übermitteln. Control device 12 to transmit.
Die Steuerungseinrichtung 12 ist weiterhin dazu eingerichtet, abhängig von der über die Datenverbindung 18 empfangenen Oberflächenzusammensetzungsinformation und einer im Speicher 16 gespeicherten, vorgegebenen Zuordnungsvorschrift eine der Oberflächenzusammensetzungsinformation zugehörige The controller 12 is further adapted to receive one of the surface composition information depending on the surface composition information received via the data link 18 and a predetermined mapping rule stored in the memory 16
Volumenzusammensetzungsinformation auszuwählen und dem vom Analysegerät 10 analysierten Schrottfragment zuzuordnen. Die Auswahl der Select volume composition information and assign to the analyzed by the analyzer 10 scrap fragment. The selection of
Volumenzusammensetzungsinformation wird weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 4 näher erläutert Die Zuordnung der Volumenzusammensetzungsinformationen zu den jeweils zugehörigen Schrottfragmenten 6 kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass den Volumenzusammensetzungsinformationen eine der Reihenfolge der Schrottfragmente 6 entsprechende Reihenfolge zugeordnet wird. Da die  Volume composition information is explained in more detail below in connection with FIG. 4. The assignment of the volume composition information to the respectively associated scrap fragments 6 can be effected, for example, by associating the volume composition information with an order corresponding to the order of the scrap fragments 6. Because the
Schrottfragmente 6 durch die Vereinzelungseinrichtung 3 vereinzelt werden und daher nacheinander in einer bestimmten Reihenfolge durch die Vorrichtung 2 transportiert werden, kann auf diese Weise eine eindeutige Zuordnung erreicht werden. Scrap fragments 6 are separated by the singulator 3 and are therefore transported sequentially in a particular order by the device 2, a clear assignment can be achieved in this way.
Die Vorrichtung 2 weist weiterhin noch eine Sortiereinrichtung 20 auf, die dazu eingerichtet ist, die Schrottfragmente 6 abhängig von der jeweils zugordneten The device 2 also has a sorting device 20, which is set up, the scrap fragments 6 depending on the respectively zugeordneten
Volumenzusammensetzungsinformation zu sortieren. Die Sortierung der To sort volume composition information. The sorting of
Schrottfragmente 6 ist in Figur 1 schematisch durch die Aufteilung des Materialstroms 7 in zwei Teilströme 22 und 24 dargestellt. Enthält der Materialstrom 7 beispielsweise Schrottfragmente aus niedriglegierten Aluminiumlegierungen mit einem Mg- und/oder Mn-Gehalt von max. 0,5 Gew.-% und aus hochlegierten Scrap fragments 6 are shown schematically in FIG. 1 by dividing the material stream 7 into two partial streams 22 and 24. Contains the stream of material 7, for example, scrap fragments of low-alloy aluminum alloys with a Mg and / or Mn content of max. 0.5 wt .-% and high-alloyed
Aluminiumlegierungen, beispielsweise mit einem Mg- und/oder Mn-Gehalt von mehr als 2 Gew.-%, so kann durch die Sortiereinrichtung 20 eine Sortierung der Aluminum alloys, for example with a Mg and / or Mn content of more than 2 wt .-%, so can be sorted by the sorting device 20 of the
Schrottfragmente 6 aus dem Materialstroms 7 erfolgen, bei dem Schrottfragmente, deren zugeordnete Volumenzusammensetzungsinformation einen niedrigen Mg- und Mn-Gehalt anzeigt, dem ersten Teilstrom 22 und die übrigen, hochlegierten Scrap fragments 6 take place from the material flow 7, in which scrap fragments, their assigned volume composition information indicates a low Mg and Mn content, the first substream 22 and the remaining high alloy
Schrottfragmente dem zweiten Teilstrom 24 zugeordnet werden. Um ein Schrottfragment 6 einem der beiden Teilströme 22, 24 zuzuordnen, weist die in Fig. 1 dargestellte Sortiereinrichtung 20 eine ansteuerbare, zwischen einer geschlossenen Stellung (durchgezogene Linie) und einer geöffneten Stellung Scrap fragments are assigned to the second partial flow 24. In order to assign a scrap fragment 6 to one of the two partial streams 22, 24, the sorting device 20 shown in FIG. 1 has a controllable, between a closed position (solid line) and an open position
(gestrichelte Linie) bewegbare Klappe 26 auf. Wenn sich die Klappe 26 in der geschlossenen Stellung befindet, wird ein über das Förderband 4 transportiertes Schrottfragment 6 dem Teilstrom 22 zugeordnet. Bei geöffneter Klappe 26 gelangt das Schrottfragment 6 hingegen zum zweiten Teilstrom 24. Die ansteuerbare Klappe 26 ist nur ein einfaches Beispiel, um den Materialstrom 7 selektiv in die Teilströme 22, 24 aufzuteilen. Stattdessen können auch andere Einrichtungen zum Sortieren der Schrottfragmente 6 vorgesehen sein. Beispielsweise können die einzelnen (dashed line) movable flap 26. When the flap 26 is in the closed position, a scrap fragment 6 transported via the conveyor belt 4 is assigned to the partial flow 22. With open flap 26, however, the scrap fragment 6 passes to the second partial flow 24. The controllable flap 26 is just a simple example to divide the material flow 7 selectively into the partial streams 22, 24. Instead, other means for sorting the scrap fragments 6 may be provided. For example, the individual
Schrottfragmente auch pneumatisch einem der beiden Teilströme 22, 24 zugeordnet werden, indem sie durch einem kurzen, starken Luftstoß in den jeweiligen Teilstrom befördert werden. Scrap fragments are also pneumatically one of the two streams 22, 24 are assigned by being transported by a short, strong air blast in the respective partial flow.
Weiterhin weist die Vorrichtung 2 noch eine Erfassungseinrichtung 28 in Form einer Kamera auf, mit der die Lage von auf der Fördereinrichtung 4 geförderten Furthermore, the device 2 also has a detection device 28 in the form of a camera, with which the position of conveyed on the conveyor 4
Schrottfragmenten 6 erfasst werden kann. Anstelle einer Kamera kann beispielsweise auch ein Laserscanner verwendet werden.  Scrap fragments 6 can be detected. Instead of a camera, for example, a laser scanner can be used.
Im Folgenden wird der Betrieb der Vorrichtung 2 beschrieben: The operation of the device 2 will be described below:
Eine Menge Schrottfragmente 6 wird in die Vereinzelungseinrichtung 3 gegeben und dort vereinzelt, so dass die Schrottfragmente 6 nacheinander in einer festgelegten Reihenfolge auf die Fördereinrichtung 4 gelangen und mit dieser durch die A lot of scrap fragments 6 is placed in the singling device 3 and separated there, so that the scrap fragments 6 pass sequentially in a fixed sequence on the conveyor 4 and with this through the
Vorrichtung transportiert werden. Die vereinzelten Schrottfragmente 6 werden nacheinander mit der Erfassungseinrichtung 28 erfasst, wodurch die Reihenfolge der Schrottfragmente 6 erfasst wird. Die einzelnen Schrottfragmente werden dann in der Analysevorrichtung 8 analysiert und die Steuerungseinrichtung 12 wählt anhand der bei der Analyse ermittelten Oberflächenzusammensetzungsinformation und der vorgegebenen Device to be transported. The separated scrap fragments 6 are sequentially detected by the detection device 28, whereby the order of the scrap fragments 6 is detected. The individual scrap fragments are then analyzed in the analysis device 8 and the control device 12 selects from the surface composition information determined in the analysis and the predetermined one
Zuordnungsvorschrift eine zugehörige Volumenzusammensetzungsinformation aus und ordnet diese dem jeweiligen Schrottfragment 6 zu. Die Zuordnung der Assignment rule from an associated volume composition information and assigns them to the respective scrap fragment 6. The assignment of
Volumenzusammensetzungsinformationen erfolgt vorliegend dadurch, dass den Volumenzusammensetzungsinformationen die erfasste Reihenfolge der Volumenzusammensetzungsinformationen takes place here in that the volume composition information, the detected order of
Schrottfragmente 6 zugeordnet wird. Scrap fragments 6 is assigned.
In der Sortiereinrichtung 20 werden die Schrottfragmente 6 dann abhängig von der jeweils zugeordneten Volumenzusammensetzungsinformation je einem der beiden Teilströme 22, 24 zugeführt. Zu diesem Zweck wird anhand der mit der In the sorting device 20, the scrap fragments 6 are then supplied depending on the respectively assigned volume composition information in each case one of the two partial streams 22, 24. For this purpose, using the with the
Erfassungseinrichtung 28 erfassten Reihenfolge der Schrottfragmente 6 bestimmt, welches Schrottfragment 6 als nächstes zur Klappe 26 gelangt und die Klappe 26 abhängig von der diesem Schrottfragment 6 zugeordneten Detection device 28 detected order of the scrap fragments 6 determines which scrap fragment 6 comes next to the flap 26 and the flap 26 depending on the this scrap fragment 6 assigned
Volumenzusammensetzungsinformation gesteuert, so dass das Schrottfragment dem richtigen Teilstrom 22, 24 zugeführt wird. Volumenzusammensetzungsinformation controlled so that the scrap fragment is supplied to the correct partial flow 22, 24.
Auf diese Weise ist eine effektive Trennung verschiedener Aluminiumlegierungen aus dem Materialstrom 7 möglich. Die Trennung auf Grundlage der den Schottfragmenten jeweils zugeordneten Volumenzusammensetzungsinformation vermeidet In this way, an effective separation of different aluminum alloys from the material flow 7 is possible. The separation based on the bulk fragment information associated with the bulkhead fragments avoids
Fehlinterpretationen und erlaubt dadurch eine saubere Sortierung der einzelnen Schrottfragmente.  Misinterpretations and thereby allows a clean sorting of the individual scrap fragments.
In Fig. 1 sind exemplarisch zwei Teilströme 22, 24 dargestellt Der Materialstrom 7 kann aber natürlich auch in mehr als zwei Teilströme aufgeteilt werden. Die Sortiereinrichtung 20 ist in Fig. 1 als räumlich separate Einheit zur In FIG. 1, two partial streams 22, 24 are shown by way of example. However, the material stream 7 can of course also be divided into more than two partial streams. The sorter 20 is shown in FIG. 1 as a spatially separate unit for
Analyseeinrichtung 8 dargestellt Die Sortiereinrichtung 20 und die Analysis device 8 shown the sorting device 20 and the
Analyseeinrichtung 8 können jedoch auch räumlich überlappen. Beispielsweise kann die Sortierung der Schrottfragmente 8 unmittelbar nach der Analyse erfolgen. However, analysis device 8 can also overlap spatially. For example, the sorting of the scrap fragments 8 can take place immediately after the analysis.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Analyseeinrichtung 8 der Vorrichtung 2 aus Fig. 1. Bei dem Analysegerät 10 handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel um ein Analysegerät für laserinduzierte Plasmaspektroskopie. Das Analysegerät 10 umfasst eine Laserquelle 30, mit der ein auf dem Förderband 4 befördertes FIG. 2 shows a schematic representation of the analysis device 8 of the device 2 from FIG. 1. The analysis device 10 in this embodiment is an analysis device for laser-induced plasma spectroscopy. The analyzer 10 comprises a laser source 30 with which a conveyed on the conveyor belt 4
Schrottfragment 6 mit einem gepulsten Laserstrahl 32 beaufschlagt werden kann. Durch den auftreffenden Laserstrahl 32 wird ein kleines Volumen 34 an der Scrap fragment 6 can be acted upon by a pulsed laser beam 32. By the incident laser beam 32 is a small volume 34 at the
Oberfläche des Schrottfragments 6 verdampft und zu einem Plasma 36 ionisiert. In der Schrottfragmentoberfläche entsteht dadurch ein entsprechender Krater. Beim Zerfall des Plasmas 36 wird Licht 38 emittiert, das charakteristisch für die im Surface of the scrap fragment 6 is evaporated and ionized to a plasma 36. This creates a corresponding crater in the scrap fragment surface. Upon the decay of the plasma 36, light 38 is emitted which is characteristic of the
Volumen 34 enthaltenen Legierungselemente ist. Das Volumen 34 bzw. der zu dem Volumen korrespondierende Krater weisen in diesem Ausführungsbeispiel eine Kegelform auf. Der Querschnitt des Kraters bzw. des Volumens 34 nimmt also in der Tiefe ab, so dass das Licht 38 vor allem von den obersten Schichten des Volumens 34 dominiert wird. Volume 34 contained alloying elements is. The volume 34 or the crater corresponding to the volume have a conical shape in this exemplary embodiment. The cross section of the crater or of the volume 34 thus decreases in depth, so that the light 38 is predominantly dominated by the uppermost layers of the volume 34.
Das Analysegerät 10 weist eine Optik 40 auf, um das Licht 38 einzufangen und über einen Lichtleiter 42 an ein Spektrometer 44 weiterzuleiten, mit dem die The analyzer 10 has an optic 40 to capture the light 38 and pass it via a light guide 42 to a spectrometer 44, with which the
Spektralverteilung des Lichts 38 analysiert werden kann. Eine an das Spektrometer angeschlossene Auswerteeinrichtung 46 berechnet dann aus der gemessenen Spectral distribution of the light 38 can be analyzed. An evaluation device 46 connected to the spectrometer then calculates from the measured
Spektralverteilung die Zusammensetzung des Volumens 34. Da der Laserstrahl 32 nur eine bestimmte Eindringtiefe 48 hat, die abhängig von der eingestellten Laserleistung typischerweise im Bereich von 1 bis 10 μπι liegt, liefert die Auswerteeinrichtung 46 eine Oberflächenzusammensetzungsinformation 50, d.h. eine Spectral distribution the composition of the volume 34. Since the laser beam 32 has only a certain penetration depth 48, which is typically in the range of 1 to 10 μπι depending on the set laser power, the evaluation device 46 provides a surface composition information 50, i. a
Zusammensetzungsinformation über ein oberflächennahes Volumen des Composition information about a near-surface volume of the
Schrottfragment-Materials. Die Oberflächenzusammensetzungsinformation 50 ist in Fig. 2 mit einem„0" für„Oberfläche" gekennzeichnet und enthält Gehalte für verschiedene Legierungselemente (Mg, Mn, Cu etc.) in Gew.-%. Diese Oberflächenzusammensetzungsinformation 50 wird bei der Vorrichtung 2 zur weiteren Verarbeitung über die Datenverbindung 18 an die Steuerungseinrichtung 12 gesendet. Scrap fragment material. The surface composition information 50 is indicated in FIG. 2 with a "0" for "surface" and contains contents for various alloying elements (Mg, Mn, Cu, etc.) in wt .-%. This surface composition information 50 is sent to the controller 12 in the device 2 for further processing via the data link 18.
Fig. 3 zeigt schematisch, wie die Steuerungseinrichtung 12 der von der Fig. 3 shows schematically how the control device 12 of the
Anaiyseeinrichtung 8 gemessenen Oberflächenzusammensetzungsinformation 50 eine zugehörige Volumenzusammensetzungsinformation zuordnet. Die Steuerungseinrichtung 12 empfängt zunächst in einem ersten Schritt 60 die von der Analyseeinrichtung 8 gemessene Oberflächenzusammensetzungsinformation 50. Anaiyseeinrichtung 8 associated surface composition information 50 assigns an associated volume composition information. The control device 12 first receives in a first step 60 the surface composition information 50 measured by the analysis device 8.
In einem zweiten Schritt 62 wählt die Steuerungseinrichtung 12 abhängig von der Oberflächenzusammensetzungsinformation 50 und einer im Speicher 16 In a second step 62, the controller 12 selects depending on the surface composition information 50 and one in the memory 16
gespeicherten Zuordnungsvorschrift 64 die zugehörige stored assignment rule 64 the associated
Volumenzusammensetzungsinformation 66 aus. Zu diesem Zweck umfasst die Zuordnungsvorschrift 64 im vorliegenden Beispiel eine Tabelle, in der mehreren Legierungsbereichen für die Oberflächenzusammensetzungsinformation 68a, 68b etc. jeweils ein zugehöriger Legierungsbereich für die  Volume Composition Information 66. For this purpose, the assignment rule 64 in the present example includes a table in which a plurality of alloy areas for the surface composition information 68a, 68b, etc., each have an associated alloy area for the
Volumenzusammensetzungsinformation 70a, 70b etc. zugeordnet ist. Die in der Figur zahlenmäßig dargestellten Legierungsbereiche sind exemplarisch. Volume composition information 70a, 70b, etc. is assigned. The alloy areas shown numerically in the figure are exemplary.
Die Steuerungseinrichtung 12 vergleicht die The controller 12 compares the
Oberflächenzusammensetzungsinformation 50 mit den Legierungsbereichen für die Oberflächenzusammensetzungsinformation 68a, 68b und wählt aus diesen den passenden Legierungsbereich für die Oberflächenzusammensetzungsinformation aus, im vorliegenden Beispiel den Legierungsbereich 68a. Der diesem Legierungsbereich zugeordnete Legierungsbereich für die Volumenzusammensetzungsinformation 70a stellt dann die der Oberflächenzusammensetzungsinformation 50 zugeordnete Volumenzusammensetzungsinformation 66 dar, mit der die Sortiereinrichtung 20 gesteuert wird. Durch die Auswahl einer zugehörigen Volumenzusammensetzungsinformation 66 für die Oberflächenzusammensetzungsinformation 50 und die Steuerung der Surface composition information 50 with the alloy composition areas for the surface composition information 68a, 68b and selects therefrom the appropriate alloying area for the surface composition information, in the present example, the alloy area 68a. The volume composition information alloy area 70a associated with this alloy area then displays the volume composition information 66 associated with the surface composition information 50, with which the sorter 20 is controlled. By selecting an associated volume composition information 66 for the surface composition information 50 and controlling the
Sortiereinrichtung 20 abhängig von der Volumenzusammensetzungsinformation 66 anstelle der Oberflächenzusammensetzungsinformation 50 wird berücksichtigt, dass die mit der Analyseeinrichtung 8 bestimmte Zusammensetzung an der Oberfläche des Schrottfragments 6 aufgrund von Seigerungs- und Diffusionseffekten von der tatsächlichen Volumenzusammensetzung des Schrottfragments 6 abweicht. Dadurch ist eine zuverlässigere legierungsspezifische Sortierung der Schrottfragmente auf Basis der Volumenzusammensetzung möglich. Sorting device 20, depending on the volume composition information 66 instead of the surface composition information 50, takes into account that the composition determined by the analysis device 8 on the surface of the scrap fragment 6 deviates from the actual volume composition of the scrap fragment 6 due to segregation and diffusion effects. As a result, a more reliable alloy-specific sorting of the scrap fragments based on the volume composition is possible.
Zur Festlegung der Zuordnungsvorschrift, z.B. für eine zu sortierende To determine the assignment rule, e.g. for a sort to be sorted
Schrottlieferung, wird vorzugsweise untersucht, welche Volumenzusammensetzungen eines Schrottfragments sich in welchen Oberflächenzusammensetzungen Scrap delivery, it is preferably examined which volume compositions of a scrap fragment in which surface compositions
niederschlagen. Beispielweise können einer Menge Schrottfragmente, wie einer zu sortierenden Schrottlieferung, vor dem Zuführen zu der Vorrichtung 2 einzelne Probenfragmente entnommen werden, für die einerseits die knock down. For example, a quantity of scrap fragments, such as a scrap shipment to be sorted, can be removed before feeding to the device 2 individual sample fragments for which on the one hand the
Oberflächenzusammensetzung und andererseits die Volumenzusammensetzung analysiert wird. Aus den bei dieser Analyse ermittelten Zusammenhängen zwischen der Oberflächenzusammensetzung und der Volumenzusammensetzung kann dann die Zuordnungsvorschrift 64 definiert werden. Surface composition and on the other hand, the volume composition is analyzed. From the relationships between the surface composition and the volume composition determined in this analysis, the assignment rule 64 can then be defined.
Die Analyse der Probenfragmente kann beispielsweise mittels The analysis of the sample fragments can, for example, by means of
Glimmentladungsspektroskopie (GDOES) untersucht werden. Bei diesem Verfahren wird das Probenfragment in einem Gleichspannungsplasma als Kathode benutzt. Durch Kathodenzerstäubung wird nach und nach schichtweise Material von der Oberfläche des Probenfragments abgetragen, wobei die abgetragenen Atome im Plasma charakteristisches Licht emittieren, das spektroskopisch untersucht wird. Auf diese Weise kann die Zusammensetzung der Probenfragmente abhängig von der Tiefe analysiert werden. Fig. 4 zeigt ein Diagramm mit Messergebnissen einer GDOES-Analyse an zwei Schrottfragmenten, Das Diagramm zeigt die von der Tiefe abhängige Glow discharge spectroscopy (GDOES) are investigated. In this method, the sample fragment is used as a cathode in a DC plasma. Cathode sputtering gradually removes layer by layer material from the surface of the sample fragment, whereby the ablated atoms in the plasma emit characteristic light which is examined spectroscopically. In this way, the composition of the sample fragments can be analyzed depending on the depth. Fig. 4 is a graph showing measurement results of a GDOES analysis on two scrap fragments. The graph shows the depth dependent one
Zusammensetzung der Schrottfragmente am Beispiel des Legierungselements Mg. Die Abszisse gibt die Tiefe in μηι an, d.h. den Abstand von der Oberfläche des Composition of the scrap fragments using the example of the alloying element Mg. The abscissa indicates the depth in μηι, i. the distance from the surface of the
Schrottfragments in das Volumen des Schrottfragments. Die Ordinate gibt den lokalen Mg-Gehalt in Gew.-% in der entsprechenden Tiefe an. Scrap fragments in the volume of the scrap fragment. The ordinate indicates the local Mg content in wt% at the corresponding depth.
Das erste analysierte Schrottfragment bestand aus einer Aluminiumlegierung vom Typ AA5XXX. Die horizontale Linie (a) zeigt den durchschnittlichen Mg-Gehalt des Schrottfragments, der mittels optischer Emissionsspektroskopie (OES) bestimmt wurde. Bei der OES dringen die Funken tiefer in das Material ein und liefert somit einen Wert, der der durchschnittlichen Zusammensetzung entspricht. Typischerweise kann mit einer OES ein sehr genauer Wert für die Zusammensetzung im Volumen gemessen werden. Die Messkurve (b) zeigt den von der Tiefe abhängigen Mg-Gehalt des Schrottfragments, der mittels GDOES bestimmt wurde. The first analyzed scrap fragment consisted of an AA5XXX aluminum alloy. The horizontal line (a) shows the average Mg content of the scrap fragment determined by optical emission spectroscopy (OES). In the OES, the sparks penetrate deeper into the material and thus provide a value that corresponds to the average composition. Typically, an OES can be used to measure a very accurate compositional value. The measurement curve (b) shows the depth dependent Mg content of the scrap fragment determined by GDOES.
Das zweite analysierte Schrottfragment bestand aus einer Aluminiumlegierung vom Typ AA6XXX. Die horizontale Linie (c) zeigt wiederum den durchschnittlichen Mg- Gehalt des Schrottfragments, der mittels optischer Emissionsspektroskopie (OES) bestimmt wurde. Die Messkurve (d) zeigt den von der Tiefe abhängigen Mg-Gehalt des Schrottfragments, der mittels GDOES bestimmt wurde. The second analyzed scrap fragment consisted of an AA6XXX type aluminum alloy. The horizontal line (c) again shows the average Mg content of the scrap fragment, which was determined by means of optical emission spectroscopy (OES). The measurement curve (d) shows the depth dependent Mg content of the scrap fragment determined by GDOES.
Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass der Mg-Gehalt unmittelbar an der Oberfläche der Schrottfragmente (bei 0 - ca. 0,5 μπι) durch Seigerungs- und Diffusionseffekte stark erhöht ist und deutlich über dem jeweiligen durchschnittlichen Mg-Gehalt liegt. Mit größerer Tiefe fällt der Mg-Gehalt stark ab und liegt im untersuchten It can be seen from the diagram that the Mg content directly at the surface of the scrap fragments (at 0 - about 0.5 μm) is greatly increased by segregation and diffusion effects and is clearly above the respective average Mg content. With greater depth, the Mg content drops sharply and is in the studied
Tiefenbereich von ca. 0,5 bis 5 μιη sogar unterhalb des durchschnittlichen Mg-Gehalts, da Mg von hier an die Oberfläche diffundiert ist. Die in Fig. 4 dargestellten Messergebnisse können beispielsweise verwendet werden, um eine entsprechende ZuOrdnungsvorschrift 64, zum Beispiel für eine zu sortierende Schrottlieferung, zu definieren. Insbesondere kann aus dem Diagramm abgeleitet werden, welchem Mg-Gehalt im Volumen bei bestimmten Schrottfragmenten ein bestimmter Mg-Gehalt einer Oberflächenzusammensetzungsinformation entspricht. Durch eine Integral- oder Mittelwertbildung des tiefenabhängigen Mg-Gehalts aus Kurve (b) bzw. (d) im Tiefenbereich von 0 μιη bis zur Eindringtiefe 48 des Depth range of about 0.5 to 5 μιη even below the average Mg content, since Mg is diffused from here to the surface. The measurement results shown in FIG. 4 can be used, for example, to generate a corresponding assignment rule 64, for example for a sort to be sorted Scrap delivery, to define. In particular, it can be deduced from the diagram which Mg content in the volume for certain scrap fragments corresponds to a specific Mg content of a surface composition information. By integrating or averaging the depth-dependent Mg content from curve (b) or (d) in the depth range from 0 μm to the penetration depth 48 of FIG
Laserstrahls 32 lässt sich der Mg-Gehalt bestimmen, der sich bei dem Volumengehalt nach Linie (a) bzw. (c) aus der Messung mit der in Fig. 2 dargestellten Laser beam 32, the Mg content can be determined, which at the volume content according to line (a) or (c) from the measurement with that shown in FIG
Analyseeinrichtung 8 ergibt. Die Eindringtiefe 48 des Laserstrahls 32 hängt im Analysis device 8 results. The penetration depth 48 of the laser beam 32 depends in
Wesentlichen von der Laserleistung ab und ist damit bei fest eingestellter Essentially from the laser power and is thus set at fixed
Laserleistung bekannt. Ist die Eindringtiefe 48 durch Einstellen der Laserleistung zum Beispiel auf 5 μηι festgelegt, so kann der Mg- Wert einer  Laser power known. If the penetration depth 48 is set by adjusting the laser power, for example, to 5 μm, the Mg value can be one
Oberflächenzusammensetzungsinformation insbesondere durch Mittelung der Gehalte zwischen 0 und 5 μηι aus der GDOES-Analyse berechnet werden. Surface composition information in particular by averaging the contents between 0 and 5 μηι be calculated from the GDOES analysis.
Vorzugsweise erfolgt die Mittelung bzw. Integration gewichtet, um den Footprint des Laserstrahls und/oder die Kraterform des vom Laserstrahl in die Preferably, the averaging or integration is carried out weighted to the footprint of the laser beam and / or the crater shape of the laser beam in the
Schrottfragmentoberfläche eingebrachten Kraters mitberücksichtigen zu können. Bei dem in Fig. 2 dargestellten kegelförmigen Krater werden zum Beispiel bevorzugt oberflächennähere Gehalte entsprechend stärker gewichtet. To take into account scrap fragment surface introduced crater can. For example, in the cone-shaped crater illustrated in FIG. 2, surface-near contents are preferably weighted correspondingly more.
Durch diese und entsprechende Analysen für weitere Legierungselemente lassen sich damit die Legierungsbereiche für die Oberflächenzusammensetzungsinformation 68a, 68b etc. und die zugehörigen Legierungsbereiche für die By means of these and corresponding analyzes for further alloying elements, it is thus possible to determine the alloying areas for the surface composition information 68a, 68b, etc., and the associated alloying areas for the alloying elements
Volumenzusammensetzungsinformation 70a, 70b etc. der Zuordnungsvorschrift 64 festlegen.  Volume composition information 70a, 70b, etc. of the assignment rule 64 set.
Das Diagramm in Fig. 4 zeigt weiterhin auch, dass eine direkte Verwendung der von der Analyseeinrichtung 8 gemessenen Mg-Gehalte zur Steuerung der The diagram in FIG. 4 also shows that a direct use of the Mg contents measured by the analysis device 8 for the control of the
Sortiereinrichtung 20 ohne Berücksichtigung der Zuordnungsvorschrift 64 zu erheblichen Fehlinterpretationen hinsichtlich der Zusammensetzung der Sorting device 20 without taking account of the assignment rule 64 to significant misinterpretations in terms of the composition of
Schrottfragmente führen würde. Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 2. In einem ersten Schritt 80 des Verfahrens werden Schrottfragmente 6 mit der Fördereinrichtung 4 der Analyseeinrichtung 8 zugeführt und dort einer Would cause scrap fragments. FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention using the apparatus 2 shown in FIG. 1. In a first step 80 of the method, scrap fragments 6 are fed to the conveying device 4 of the analysis device 8 and there
Zusammensetzungsanalyse unterzogen. Zu diesem Zweck werden die einzelnen Schrottfragmente von dem Analysegerät 10 mit einem gepulsten Laserstrahl 32 beaufschlagt und aus der resultierenden Lichtemission eine jeweilige Subject composition analysis. For this purpose, the individual scrap fragments are subjected to a pulsed laser beam 32 by the analyzer 10 and a respective one of the resulting light emission
Oberflächenzusammensetzungsinformation 50 bestimmt. Surface composition information 50 is determined.
In einem zweiten Schritt 82 des Verfahrens wählt die Steuerungseinrichtung 12 für jede Oberflächenzusammensetzungsinformation 50 mittels der ZuOrdnungsvorschrift 64 eine zugehörige Volumenzusammensetzungsinformation 66 aus und ordnet diese dem jeweiligen Schrottfragment 6 zu. in einem dritten Schritt 84 steuert die Steuerungseinrichtung 12 die In a second step 82 of the method, the control device 12 selects for each surface composition information 50 by means of the ZuOrdnungsvorschrift 64 an associated volume composition information 66 and assigns them to the respective scrap fragment 6. in a third step 84, the controller 12 controls the
Sortiereinrichtung 20 derart an, dass das jeweilige Schrottfragment 6 abhängig von der Volumenzusammensetzungsinformation 66 sortiert wird, d.h. im vorliegenden Beispiel einem der beiden Teilströme 22 oder 24 zugeordnet wird. Sorting device 20 such that the respective scrap fragment 6 is sorted depending on the volume composition information 66, i. in the present example one of the two partial streams 22 or 24 is assigned.
Wie sich aus den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ergibt, lässt sich mit der beschriebenen Vorrichtung und mit dem beschriebenen Verfahren damit eine verbesserte legierungsspezifische Sortierung von Schrottfragmenten erreichen. As can be seen from the exemplary embodiments described above, an improved alloy-specific sorting of scrap fragments can be achieved with the device described and with the described method.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren für das legierungsabhängige Sortieren von Metallschrott, insbesondere Aluminiumschrott, 1. Method for the alloy-dependent sorting of metal scrap, in particular aluminum scrap,
bei dem an einem Schrottfragment (6) eine Zusammensetzungsanalyse durchgeführt wird, wobei mittels einer Messung an dem Schrottfragment (6) eine Oberflächenzusammensetzungsinformation (50) über die lokale  in which a composition analysis is performed on a scrap fragment (6), wherein a surface composition information (50) is obtained via the local component by means of a measurement on the scrap fragment (6)
Zusammensetzung in einem Oberflächenbereich des Schrottfragments (6) bestimmt wird, und  Composition is determined in a surface region of the scrap fragment (6), and
bei dem dem Schrottfragment (6) abhängig von der mittels Messung bestimmten Oberflächenzusammensetzungsinformation (50) und einer vorgegebenen Zuordnungsvorschrift (64) eine zugehörige  in which the scrap fragment (6) has an associated one depending on the surface composition information (50) determined by means of measurement and a predetermined assignment rule (64)
Volumenzusammensetzungsinformation (66) über die Zusammensetzung des Schrottfragments (6) im Volumen zugeordnet wird.  Volume composition information (66) on the composition of the scrap fragment (6) is assigned in volume.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
bei dem eine Menge von Schrottfragmenten (6) bereitgestellt wird,  in which a quantity of scrap fragments (6) is provided,
bei dem für mehrere Schrottfragmente (6) aus der Menge von Schrottfragmenten jeweils eine Zusammensetzungsanalyse durchgeführt wird, wobei mittels einer Messung an dem jeweiligen Schrottfragment (6) eine  in which a composition analysis is carried out in each case for the plurality of scrap fragments (6) from the quantity of scrap fragments, a measurement being carried out on the respective scrap fragment (6) by means of a measurement
Oberflächenzusammensetzungsinformation (50) über die lokale  Surface composition information (50) about the local
Zusammensetzung in einem Oberflächenbereich des jeweiligen Schrottfragments (6) bestimmt wird, und  Composition is determined in a surface region of the respective scrap fragment (6), and
bei dem dem jeweiligen Schrottfragment (6) abhängig von der mittels Messung bestimmten Oberflächenzusammensetzungsinformation (50) und einer vorgegebenen Zuordnungsvorschrift (64) eine zugehörige  in which an associated one of the respective scrap fragments (6), depending on the surface composition information (50) determined by means of measurement and a predetermined assignment rule (64)
Volumenzusammensetzungsinformation (66) über die Zusammensetzung des jeweiligen Schrottfragments (6) im Volumen zugeordnet wird. Volume composition information (66) on the composition of the respective scrap fragment (6) is assigned in volume.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 3. The method according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schrottfragment (6) abhängig von der zugeordneten Volumenzusammensetzungsinformation (66) sortiert wird.  characterized in that the scrap fragment (6) is sorted depending on the assigned volume composition information (66).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass dem Schrottfragment (6) abhängig von der mittels Messung bestimmten Oberflächenzusammensetzungsinformation (50) und einer vorgegebenen Zuordnungsvorschrift (64) eine zugehörige  characterized in that the scrap fragment (6), depending on the determined by means of measurement surface composition information (50) and a predetermined assignment rule (64) an associated
Volumenzusammensetzungsinformation (66) zugeordnet wird, indem abhängig von der mittels Messung bestimmten Oberflächenzusammensetzungsinformation (50) und der vorgegebenen Zuordnungsvorschrift (64) eine  Volume composition information (66) is assigned by a depending on the determined by measurement surface composition information (50) and the predetermined assignment rule (64)
Volumenzusammensetzungsinformation (66) aus einer Mehrzahl vorgegebener Volumenzusammensetzungsinformationen (70a-b) ausgewählt wird.  Volume composition information (66) is selected from a plurality of predetermined volume composition information (70a-b).
5. Verfahren nach Anspruch 4, 5. The method according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass den vorgegebenen  characterized in that the predetermined
Volumenzusammensetzungsinformationen (70a-b) jeweils eine vorgegebene zugehörige Oberflächenzusammensetzungsinformation (68a-b) zugeordnet ist und die Auswahl der Volumenzusammensetzungsinformation (66) aus der Mehrzahl vorgegebener Volumenzusammensetzungsinformationen (70a-b) durch einen Vergleich der mittels Messung bestimmten  Volume composition information (70a-b) is respectively assigned a predetermined associated surface composition information (68a-b) and the selection of the volume composition information (66) from the plurality of predetermined volume composition information (70a-b) by a comparison of the determined by measurement
Oberflächenzusammensetzungsinformation (50) mit den vorgegebenen  Surface composition information (50) with the predetermined ones
Oberflächenzusammensetzungsinformationen (68a-b) erfolgt.  Surface composition information (68a-b).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass bei der Zusammensetzungsanalyse eine  characterized in that in the composition analysis a
Oberflächenzusammensetzungsinformation (50) über die lokale  Surface composition information (50) about the local
Zusammensetzung in einem Oberflächenbereich des Schrottfragments (6) bestimmt wird, wobei sich der Oberflächenbereich von der Oberfläche des Schrottfragments (6) bis in eine vorbekannte Tiefe, insbesondere bis in eine Tiefe im Bereich vom 2 - 10 μπι, erstreckt. Composition in a surface region of the scrap fragment (6) is determined, wherein the surface area of the surface of the Scrap fragments (6) to a known depth, in particular to a depth in the range of 2 - 10 μπι extends.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. The method according to any one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzungsanalyse eine  characterized in that the compositional analysis is a
spektroskopische Analyse umfasst, insbesondere eine laserinduzierte  spectroscopic analysis, in particular a laser-induced
Plasmaspektroskopie (LIBS) oder eine Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF).  Plasma spectroscopy (LIBS) or X-ray fluorescence analysis (XRF).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. The method according to any one of claims 1 to 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die durch Messung bestimmte  characterized in that the determined by measurement
Oberflächenzusammensetzungsinformation (50) Werte für die Gehalte von mindestens zwei Legierungskomponenten des Schrottfragments umfasst.  Surface composition information (50) comprises values for the contents of at least two alloy components of the scrap fragment.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, 9. The method according to any one of claims 2 to 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schrottfragmente (6) vereinzelt werden, bevor an den Schrottfragmenten (6) eine Zusammensetzungsanalyse durchgeführt wird.  characterized in that the scrap fragments (6) are separated before a composition analysis is performed on the scrap fragments (6).
10. Vorrichtung (2) für die Sortierung von Metallschrott, insbesondere 10. Device (2) for the sorting of metal scrap, in particular
Aluminiumschrott, vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9,  Aluminum scrap, preferably for carrying out the method according to one of claims 1 to 9,
mit einer Fördereinrichtung (4), eingerichtet zur Förderung einer Menge  with a conveyor (4), arranged to convey a quantity
Schrottfragmente,  Scrap fragments
mit einer Analyseeinrichtung (8), eingerichtet zur Durchführung von  with an analysis device (8), set up to carry out
Zusammensetzungsanalysen von auf der Fördereinrichtung (4) geförderten Schrottfragmenten (6), wobei eine Zusammensetzungsanalyse eines  Compositional analysis of scrap fragments (6) conveyed on the conveyor (4), wherein a compositional analysis of a
Schrottfragments (6) die Bestimmung einer  Scrap fragments (6) the determination of a
Oberflächenzusammensetzungsinformation (50) über die lokale  Surface composition information (50) about the local
Zusammensetzung in einem Oberflächenbereich des Schrottfragments (6) mittels einer Messung umfasst, und mit einer Steuerungseinrichtung (12), die dazu eingerichtet ist, den mit der Analyseeinrichtung (8) analysierten Schrottfragmenten (6) abhängig von der mittels Messung bestimmten Oberflächenzusammensetzungsinformation (50) und einer vorgegebenen Zuordnungsvorschrift (64) jeweils eine zugehörige Volumenzusammensetzungsinformation (66) über die Zusammensetzung des Schrottfragments (6) im Volumen zuzuordnen. Composition in a surface region of the scrap fragment (6) comprises by means of a measurement, and with a control device (12), which is adapted to analyze the scrap fragments (6) analyzed by the analysis device (8) depending on the surface composition information (50) determined by means of measurement and a predetermined assignment specification (64), in each case an associated volume composition information item (66) Assign the composition of the scrap fragment (6) in volume.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, weiter umfassend eine Sortiereinrichtung (20), die dazu eingerichtet ist, Schrottfragmente (6) abhängig von der den 11. The apparatus of claim 10, further comprising a sorting device (20), which is adapted to scrap fragments (6) depending on the
Schrottfragmenten (6) durch die Steuerungseinrichtung (12) jeweils  Scrap fragments (6) by the control device (12) respectively
zugeordneten Volumenzusammensetzungsinformation (66) zu sortieren.  sorted volume composition information (66).
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, 12. Device according to claim 10 or 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseeinrichtung (8) ein spektroskopisches Analysegerät (10) umfasst, insbesondere ein Analysegerät für laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) oder Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF).  characterized in that the analysis device (8) comprises a spectroscopic analysis device (10), in particular an analysis device for laser-induced plasma spectroscopy (LIBS) or X-ray fluorescence analysis (XRF).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, weiter umfassend eine 13. Device according to one of claims 10 to 12, further comprising a
Vereinzelungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, Schrottfragmente (6) zu vereinzeln, bevor sie der Analyseeinrichtung (8) zugeführt werden.  Separation device, which is set up to separate scrap fragments (6) before they are fed to the analysis device (8).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, weiter umfassend eine 14. Device according to one of claims 10 to 13, further comprising a
Erfassungseinrichtung (28), die dazu eingerichtet, die Lage von auf der  Detection device (28), which is adapted to the location of on the
Fördereinrichtung (4) geförderten Schrottfragmenten (6) zu erfassen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Analyseeinrichtung (8) und/oder die Sortiereinrichtung (12) abhängig von der erfassen Lage eines Schrottfragments (6) zu steuern.  Conveying device (4) conveyed scrap fragments (6), wherein the control device is adapted to control the analysis device (8) and / or the sorting device (12) depending on the detected position of a scrap fragment (6).
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zu steuern. 15. Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that the control device (12) is adapted to control the implementation of a method according to one of claims 1 to 9.
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